2020년 노벨화학상은 유전자 편집기술을 한 단계 발전시켜 ‘크리스퍼 유전자 가위’ 기술을 개발한 프랑스와 미국 여성 과학자 2명에게 돌아갔다. 이번 노벨화학상은 120년 노벨상 역사상 처음으로 여성 과학자 2명만 수상자로 선정됐다는 점에서 주목받고 있다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 7일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 프랑스 출신 에마누엘 샤르팡티에(52) 독일 막스플랑크 감염생물학연구소 교수, 제니퍼 다우드나(56) 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “샤르팡티에 교수와 다우드나 교수는 유전자를 원하는대로 편집할 수 있는 첨단 생물학 기술인 ‘크리스퍼 캐스9(CRISPR/Cas9) 유전자 가위’를 개발해 생명과학 분야의 발전과 난치성 유전질환을 정복할 수 있는 바탕을 마련했다”라고 평가했다. 유전자 가위기술은 말 그대로 가위를 이용해 DNA를 자르고 붙이는 편집을 가능케 하는 유전체 교정기법이다. 이 기술을 활용하면 그동안 난치병으로 알려진 유전질환 치료는 물론 특정 병균에 강한 식물이나 동물 품종을 만들어 낼 수 있기 때문에 생명과학 분야에서는 ‘마법 지팡이’로 알려져 있다. 그렇지만 1세대, 2세대 유전자 가위는 비정상적 유전자만 잘라내는 것이 아니라 비슷한 유전자를 잘라내는 오류가 발생해 엉뚱한 유전질환을 발생시킬 가능성이 컸다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 샤르팡티에 교수와 다우드나 교수는 2012년 ‘캐스9’이라는 단백질과 가이드RNA로 구성된 크리스퍼 유전자 가위를 개발해 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 그 결과를 발표했다. 이들이 만든 크리스퍼 유전자 가위는 캐스9 단백질은 그대로 두고 필요한 DNA 위치로 데려다 주는 가이드RNA를 교체하면서 특정 유전자를 오류 발생 없이 정확하게 교정할 수 있으며 제작 비용이 상대적으로 저렴하고 대량생산도 가능해 진정한 맞춤형 치료가 가능하도록 했다는 장점이 있다. 다우드나 교수는 또 다른 유전자 가위 전문가인 펑 장 매사추세츠공과대(MIT) 교수가 이끄는 브로드연구소와 크리스퍼 유전자가위 기술의 특허권을 갖고 세기의 재판을 벌여 주목받기도 했다. 샤르팡티에 교수는 2018년 11월 중국 남방과학기술대 허젠쿠이 교수가 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 에이즈에 걸리지 않도록 유전자 교정한 쌍둥이 맞춤형 아기를 만든 사건에 대해 다른 과학자, 윤리학자들과 함께 유전자 편집 기술을 규제하고 관리, 감독할 수 있는 국제 거버넌스 체계를 구축하자는 성명서를 발표하기도 했다. 국내 크리스퍼 유전자 가위 전문가로 잘 알려진 김진수 서울대 화학과 교수는 “이번 수상자들은 3세대 유전자 가위의 작동원리를 최초로 규명함으로써 유전자 가위를 활용할 수 있게 했으며 실제 치료에 활용됐다면 노벨생리의학상을 받았을 업적”이라며 “이들 덕분에 동물이나 식물 세포에서 유전자 편집을 할 수 있게 되고 유전자 치료제 개발에도 도움을 줄 수 있게 됐다”라고 말했다.샤르팡티에 교수와 다우드나 교수는 1901년 이후 185명의 노벨화학상 수상자 중 6, 7번째 여성 수상자로 이름을 올렸다. 2018년 프랜시스 아널드 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 교수가 5번째 여성 노벨화학상 수상자로 이름을 올린지 2년 만이다. 또 두 과학자는 전날 노벨물리학상 수상자로 선정된 앤드리아 게즈 미국 캘리포니아 로스앤젤레스(UCLA) 교수와 함께 노벨상 수상자 연령으로는 젊은 축에 속하는 50대라는 점도 주목받고 있다. 이번 화학상 수상자들에게는 지난해보다 100만 스웨덴크로나가 늘어난 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 510만원)가 주어지는데 두 사람이 각각 500만 스웨덴크로나씩 나눠 갖게 됐다. 노벨위원회는 8일 문학상, 9일 평화상, 12일 경제학상 수상자를 발표한다. 시상식은 매년 12월 10일 노벨의 기일에 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 성대하게 열렸지만 올해는 코로나19의 여파로 인해 각국 대사관과 대학에서 상패와 상금을 전달하는 모습을 TV로 중계할 예정이다. 노르웨이 오슬로에서 열리는 노벨 평화상 시상식도 참석 인원을 최소화해 개최할 것으로 알려졌다. 한편 현택환 서울대 석좌교수는 글로벌 정보서비스기업 클래리베이트 애널리틱스의 ‘피인용 우수연구자’ 24명 중 한 명으로 꼽히면서 국내 언론들이 올해 화학상 유력후보로 지목했지만 수상으로 이어지지는 못했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 의과학자들이 유전자가위의 안전성을 높일 수 있는 인공지능 알고리즘을 개발했다. 연세대 의대 약리학교실, BK21연세의과학사업단, 의생명과학부, 연세세브란스아동병원 소아과, 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 서울대 전기정보공학부, 연세세브란스아동병원 소아과 공동연구팀은 유전질환의 절반 이상을 차지하는 점돌연변이 교정을 위한 염기교정 유전자가위의 교정효율과 결과를 예측할 수 있는 인공지능(AI) 알고리즘을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 7일자에 실렸다. DNA의 가닥을 바꾸는 것이 아니라 특정 염기만 바꿀 수 있는 염기교정 유전자가위는 3세대 유전자가위 기술인 크리스퍼 유전자가위에서 파생된 새로운 형태의 기술이다. 염기교정 유전자 가위는 아데닌(A)을 구아닌(G)으로 바꿀 수 있는 ‘아데닌 염기교정 유전자가위’와 시토신(C)을 티민(T)으로 바꿀 수 있는 ‘시토신 염기교정 유전자가위’가 있다. 최근 개발된 염기교정 유전자가위 기술은 정밀하고 효율이 높지만 교정해야 할 염기가 비슷한 위치에 여러 개 있을 경우 교정 후 단백질 아미노산이 일부 바뀌어 변이가 일어날 수가 있다. 연구팀은 다양한 형태의 염기교정 유전자가위를 만들고 각각의 효율과 정확성에 대한 빅데이터를 확보해 인공지능 딥러닝으로 분석해 ‘염기교정 결과예측 프로그램’을 개발했다. 연구팀은 이 프로그램을 이용해 2만 3479개의 점돌연변이 유전질환 중에 표적염기가 1개이고 교정 효율이 높을 것으로 예상돼 유전자편집을 시도해볼 만한 질환을 분석한 결과 1차적으로 낭포성 섬유증을 포함해 3058개 점돌연변이 유전질환을 선별해냈다. 김형범 연세대 의대 교수(약리학교실)는 “이번 기술을 활용하면 다양한 염기교정 결과물의 빈도를 예측함으로써 안전한 교정이 가능한 유전자가위를 선택할 수 있게 된다”라며 “연구자들에게 1차적으로 선별된 유전자가위와 질환정보를 사전에 제공해 연구방향과 전략을 세우는데도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

동식물 유전자 특정 부분을 정교하게 잘라내 품종을 개선하거나 유전자 관련 질병을 치료할 수 있는 유전자 가위 기술은 생물학 분야의 혁명이라고까지 불린다. 현재는 3세대 유전자 가위기술인 ‘크리스퍼 유전자 가위’와 관련해 활발한 연구가 이뤄지고 있다. 크리스퍼 유전자 가위도 한 종류만 있는 것이 아니라 다양한 종류가 존재한다. 문제는 유전자 가위들마다 특성이 다른데 이를 체계적으로 분석한 연구가 없어 어떤 유전자 가위를 이용해 연구나 임상에 적용해야 하는지 헷갈릴 때가 많다. 국내 연구진이 이 같은 문제를 해결하기 위한 인공지능 알고리즘을 개발해 주목받고 있다. 연세대 의대 약리학교실, 재활의학연구소, 의생명과학부, BK21연세의과학사업단, 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 서울대 전기정보공학과, 생물정보학협동과정 공동연구팀은 유전자 교정 상황에 따라 가장 효율적인 유전자 가위기술을 추천해주는 인공지능 알고리즘(DeepSpCas9variants)을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’에 실렸다. 유전자 가위는 표적 DNA의 특정 염기서열 정보를 가진 가이드RNA와 염기서열을 자르는 절단효소로 구성되는데 최근에는 화농성연쇄상구균에서 가져온 SpCas9을 절단효소로 활용하는 크리스퍼 유전자 가위가 가장 많이 활용되고 있다. SpCas9는 효율은 높지만 표적 이외 지점을 잘라내는 표적 이탈현상이 빈번하다는 문제가 있다. 이 때문에 이를 막기 위한 다양한 종류의 크리스퍼 유전자 가위 기술이 파생돼 있다. 유전자 가위들의 약점을 보완한 여러 종류의 파생기술들이 있지만 이들의 성능과 장단점을 분석한 연구가 없어 전문 연구자들마저도 어떤 유전자 가위를 언제 사용해야 하는지 혼란스러울 때가 많다. 이에 연구팀은 다양한 연구데이터베이스를 바탕으로 SpCas9 변이체 13종을 대상으로 가이드RNA 표적 염기서열에 따른 교정효율을 측정하고 교정 정확성 차이를 밝혀냈다. 또 동일한 조건에서 인간배아 신장세포를 이용한 유전자 교정실험을 실시해 교정 효율을 분석했다. 이를 바탕으로 연구나 임상 상황에 따른 유전자 가위의 효율을 예측하는 알고리즘을 개발했다. 이 알고리즘을 이용하면 가장 효과적인 유전자 가위기술을 추천받을 수 있을 뿐만 아니라 이를 활용했을 때 기대되는 교정효율까지 파악할 수 있게 된다고 연구팀은 설명했다. 연구팀 관계자는 “이번 연구는 지금까지 밝혀지지 않았던 여러 유전자 가위의 파생기술들의 차이를 체계적으로 분석함으로써 정확한 유전자 교정도구를 선택할 수 있는 가이드라인을 제시했다는데 의미가 크다”라며 “이번에 개발된 알고리즘을 활용하면 표적이탈로 인한 돌연변이 같은 부작용을 최소화할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국제적 신뢰 바탕 승인·표준화 지원 영향‘K방역’ 총아로 부상한 코로나19 진단 기술 개발이 활발한 것으로 나타났다. 11일 특허청에 따르면 코로나19 진단 기술은 올해 2월 국군의무사령부가 처음 특허 출원한 후 4개월 만에 40건이 출원됐다. 2002년 사스가 발생 후 18년간 19건, 2013년 메르스는 7년간 32건이 출원된 것과 비교해 단기간에 급증했다. 팬데믹(세계적 대유행)으로 인한 수요 증가와 K방역에 대한 신뢰, 승인 절차 및 국제 표준화 등 적극적 지원 정책이 기술 개발을 촉진한 것으로 분석된다. 진단 기술은 분자진단법(22건)과 면역진단법(18건)으로 나뉜다. 분자진단법은 코로나19 바이러스의 유전자를 증폭해 검출하는 방법으로 실시간 역전사 유전자증폭법(RT-PCR법)·실시간등온증폭법·바이오마커진단법 등 종래 기술에 유전자가위 진단법 등도 등장했다. 면역진단법은 코로나19 바이러스 항원 또는 인체의 항체를 검출하는 방법으로 30분 내로 신속한 진단이 가능하다는 장점이 있지만 분자진단법에 비해 정확도가 떨어질 수 있다. 출원인은 기업이 17건으로 가장 많고 대학(12건), 정부기관과 출연연구기관(6건), 개인(5건) 등의 순이다. 이 중 10여건이 국가연구개발사업 지원을 받았다. 지난 4월 1호로 특허 등록한 의무사령부의 진단 기술은 다수 기업에 이전됐고, 이후 등록된 2건의 국립대 기술도 권리가 기업에 이전되면서 특허기술 사업화로 이어지고 있다. 더욱이 가을 이후 코로나19의 2차 대유행이 예고되면서 진단 속도와 정확도 제고뿐 아니라 여러 종의 호흡기 바이러스를 한 번 검사로 선별하는 감별 진단 기술에 대한 필요성이 높아졌다. 원종혁 특허청 바이오헬스케어심사과장은 “감염병 관련 출원에 대해 신속하고 정확한 심사뿐 아니라 주요 감염병 진단 기술에 대한 산업·특허동향 분석을 제공하는 등 우리 기업의 K방역 기술 개발을 적극 지원할 계획”이라고 말했다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

유전자 가위 기술 특허 빼돌리기 의혹을 받는 김진수(55) 전 서울대 교수가 이번주 법정에 선다. 24일 법조계에 따르면, 대전지법 형사3단독 구창모 부장판사는 오는 26일 오후 2시 사기와 업무상 배임 등 혐의로 기소된 김 전 교수 사건 첫 공판을 한다. 앞서 지난달 23일로 첫 공판이 잡혔으나, 재판부가 김 전 교수 측 변호인단의 기일 연기 신청을 받아들였다. 앞서 지난 1월 대전지검 특허범죄조사부는 김 전 교수를 바이오 회사 툴젠 임원과 함께 불구속기소 했다. 김 전 교수는 서울대에 몸담고 있던 2010∼2014년 한국연구재단에서 29억여원을 지원받아 발명한 유전자 가위 관련 특허기술 3건이 툴젠 연구성과인 것처럼 꾸몄다고 검찰은 설명했다. 김 전 교수는 툴젠 최대 주주다. 그는 또 서울대와 기초과학연구원(IBS)에서 근무하면서 발명한 유전자 가위 관련 특허기술 2건에 대해 직무발명 신고를 하지 않고 툴젠 명의로 미국 특허를 출원한 혐의도 받는다. 김 전 교수는 원하는 유전자를 마음대로 잘라내고 교정할 수 있는 유전자 가위 기술 분야 세계적 석학으로 꼽힌다. 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

코로나19 바이러스의 대유행에 전 세계가 멈춰 버렸다. 컨테이너에는 미처 수습하지 못한 시신이 쌓이고, 마스크 없이는 일상생활이 불가능하다. 전염병에 지친 사람들이 눈을 돌린 곳에는 온갖 잔혹한 방법으로 여성들을 학대한 이른바 ‘n번방’ 소식이 기다리고 있다. 영화와 드라마, 소설 속 디스토피아를 연상케 하는 사건·사고가 끊이지 않는다. 전염병에 잠식된 작금의 상황은 정유정의 소설 ‘28’과 닮아 있다. 가상의 도시 화양을 배경으로 한 이 소설에서는 개와 사람에게 전염되는 정체불명의 인수공통전염병으로 개들이 무참하게 살처분당하고 봉쇄된 도시에 남겨진 이들은 살아남기 위해 서로 죽이고, 분노하며, 공멸해 간다. ‘n번방’ 사태를 떠오르게 하는 작품으로는 마거릿 애트우드의 1985년 발표작인 ‘시녀 이야기’를 꼽을 수 있다. 여성의 몸이 공공재로 소비되는 세계, 계급에 따라 여성이 그저 아이를 낳는 도구와 성노예로 전락한 세계, 그래서 때로는 여성이 인간 아닌 가축으로 취급받는 세계를 그린 이 소설은 피해 여성을 ‘노예´로 부르며 돈벌이 수단으로 착취하고 소비한 ‘n번방’의 수많은 범죄자를 연상케 한다. 하루가 멀다 하고 들려오는 소식들이 가상인지 현실인지 헷갈리는 상황에 놓이니, 디스토피아를 그린 작품들이 더는 허구로만 보이지 않는다. 디스토피아 작품의 대표 격인 ‘멋진 신세계’가 다시 회자되는 이유이기도 하다. 올더스 헉슬리의 소설 ‘멋진 신세계’는 과학기술의 지나친 남용으로 인간성이 파괴된 암울하고 끔찍한 세계가 배경이다. 하나의 난자에서 180가지의 인간이 생산되고, 실험용 병 속에서 태아가 자라나며, 267일 만에 기계적으로 대량생산되는 태아들은 병마개가 열려야 세상에 나온다. ‘멋진 신세계’는 약 90년 전에 완성된 소설이라는 사실이 믿기지 않을 정도로 기발하면서도, 코앞까지 닥친 현실을 그렸다는 점에서 섬뜩하다. 실제로 2018년 중국에서는 유전체에서 원하는 부위의 DNA를 정교하게 잘라내는 크리스퍼 유전자가위 기술을 이용해 에이즈(후천성면역결핍증) 면역력을 가진 ‘맞춤형 아기’가 탄생했다. 작가는 소설의 내용이 600년 뒤를 예견한 것이라 말했지만, 이미 인류가 인조인간에 한 걸음 더 다가갔다는 사실을 부인하기는 어렵다. 모든 것이 사이버 머니로 결정되는 디스토피아 세계를 그린 드라마 ‘블랙 미러´의 에피소드 ‘핫 샷´, 핵전쟁으로 인해 더이상 살 수 없는 지구를 떠나 우주정거장에서 살고 있는 인류의 모습을 그린 드라마 ‘원헌드레드´ 등도 허구로 보기에는 지나치게 현실적인 디스토피아 작품으로 꼽힌다. 영화와 드라마, 소설 속 한 장면을 눈앞에서 봐야 하는 지금, 어떤 디스토피아가 가장 먼저 현실이 될지, 그 현실이 얼마나 암울할지 두려워하는 이가 적지 않다. 무엇이 인류를 포함한 생명체를 정체불명의 바이러스로부터 보호할 수 있는지, 성별을 둘러싼 양극화와 혐오의 시대를 어떻게 헤쳐나가야 하는지, 인간성을 말살하는 과학과 기술은 어떻게 통제해야 하는지 등의 현실적 고찰이 없다면 디스토피아는 머지않아 더이상 허구가 아니게 될지도 모른다. huimin0217@seoul.co.kr

문재인 대통령이 13일 장관급인 대통령 직속 4차산업혁명위원회 위원장에 윤성로(47) 서울대 전기공학부 교수를 위촉했다. 신임 윤 위원장은 임기를 마친 장병규 위원장의 뒤를 이어 2021년 2월 13일까지 1년간 위원회를 이끌게 된다. 서울 휘문고와 서울대 전기공학부를 졸업합 윤 위원장은 미국 스탠퍼드대에서 전자공학 석·박사 학위를 받았다. 이후 미국 인텔사 선임연구원, 서울대 빅데이터연구원 응용기술부 부부장, 서울대 공과대학 부학장, 서울대 인공지능연구원 기획부장 등으로 활동했다. 전임 장 위원장이 게임업계에서 유니콘 기업 신화를 일군 벤처캐피탈 전문가라면, 이번에는 학계 전문가로 선회한 셈이다. 윤 위원장은 4차 산업혁명 시대의 핵심 기술인 인공지능(AI), 빅데이터 분야의 대표적 권위자로 꼽힌다. 유수 기업들과의 활발한 산학 연구를 통해 AI·빅데이터를 산업적으로 응용할 수 있도록 지평을 넓혔다는 점에서 차기 위원장에 내정된 것으로 알려졌다. 그는 유전자 치료·신약개발에 활용될 수 있는 ‘유전자가위 효율 예측’ AI 기술을 세계 최초로 개발하는가 하면 현대차 등 자동차·반도체·정보기술(IT) 기업들과 함께 휴대폰·자동차에서 동작하는 AI를 구현하는 ‘온 디바이스’ 개발 등에도 참여해 왔다. 강민석 청와대 대변인은 서면브리핑에서 “윤 위원장은 기술적 전문성은 물론 다양한 분야의 산·학·연 협력 경험도 풍부하다”면서 “정부부처·기업·대학 등과 긴밀하게 소통해 지능정보사회의 새로운 산업과 서비스 창출, 관련 분야 규제 개혁을 강력히 실행해 나갈 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr

‘새로운 10년’(decade)이 시작되는 2020년에 대해 과학계는 기대와 우려가 크다. 세계 과학기술정책을 보이지 않게 좌지우지하는 미국에서는 오는 11월 대선이 예정돼 있다. 도널드 트럼프 대통령은 취임 이후 기후변화와 지속가능한 생태환경 연구에 대해 애써 무시하는 분위기와 함께 백신에 대한 불신 같은 반과학적 태도까지 보여 트럼프가 재선될 경우 이 같은 분위기는 더 가속화될 것으로 과학자들은 우려하고 있다. 브렉시트를 눈 앞에 두고 있는 영국에서 활동하고 있는 과학자들은 유럽연합에서 제공되는 연구보조금과 연구자들이 이탈해 과학 기반이 약해질 것을 걱정하고 있는 상황이다. 그러나 암흑물질 탐지부터 유전자가위 기술, 생물다양성 확보를 위한 새로운 노력까지 다양한 연구성과가 나오는 놀라운 한 해가 될 것으로도 기대하고 있는 상황이다. ●생물 다양성확보와 기후변화에 대한 티핑포인트 올해는 ‘아이치 전략목표’라고 불리는 세계생물다양성 목표를 달성해야 하는 해인 만큼 멸종위기 종의 생물을 보호하고 지속가능한 발전을 위한 새로운 전략과 성과가 나와야 할 때라고 과학계는 보고 있다. 아이치 전략목표는 2011년부터 2020년까지 생물다양성 확보를 위해 세계 각국이 수행해야 할 20여가지 방안인데 지난 10년 동안 사실상 진척이 전혀 없었다는 비판을 받아왔다. 이 같은 비판에 직면한 세계 각국은 오는 10월 중국 쿤밍에서 열리는 생물다양성 협약을 좀 더 현실성 있게 개정하고 실질적 결과를 도출하도록 압력을 받을 것으로 보인다. 또 온실가스 배출에 있어서도 중국과 함께 G2 국가로 꼽히는 미국이 기후변화 정책에 있어서 어떤 태도 변화를 보일지 결정적 시점이 올해라는데는 많은 전문가들 사이에서 이견이 없다. 트럼프 대통령은 취임 이후 지속적으로 화석연료 배출량 감축에 대해 반대 입장을 보이고 있는 가운데 올 11월 미국 대선에서 트럼프 대통령이 재선될 경우 지구온난화를 막을 수 없게 될 것으로 보인다.얼마전 국내에서도 국가보안기관인 원자력연구원 연구원 모집에 중국유학생이 지원해 최종합격한 것으로 알려져 논란이 된 바 있다. 이 같은 고민은 국내 이외에서도 고민꺼리로 떠오르고 있다. 미국에서도 기술 유출에 우려해 국가안보와 국제경쟁력을 손상시킬 수 있는 정보를 다루는 일부 연방기관에서는 중국과의 교류 및 인재 모집을 제한하겠다고 밝히기도 했다. 개방성을 강조하는 학계에서는 이에 대해 반발하고 있지만 많은 국가들이 학문의 개방성과 국가안보의 균형을 잘 유지할 수 있는 방법을 찾기 위해 골머리를 앓고 있다. ●크리스퍼 유전자 가위를 이용한 임상결과 나올까 크리스퍼 유전자 가위를 이용한 유전자 편집으로 암과 유전자 질환에 대한 실질적 임상결과가 올해 나올 수 있을 것으로 기대되고 있다. 미국 내에서는 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 면역세포인 T세포에서 3개 유전자를 비활성화시킨 다음 암환자 몸에 삽입한 결과 암세포 성장을 막고 환자의 수명을 연장시키는데 도움이 된다는 소규모 임상시험 결과를 내놓기도 했다. 미국에서는 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 실명 유전자를 갖고 있는 사람들의 시력을 회복시키는 임상시험이 진행되고 있다. 중국에서는 2018년 말 유전자 가위기술을 이용해 유전자 편집된 아기를 탄생시켜 논란이 되기도 했지만 그 이후로도 유전자 가위기술을 이용해 다양한 시도가 되고 있다. 헤모글로빈 유전자를 편집해 겸상세포 장애나 빈혈환자를 치료하려는 시도가 대표적이다.또 최근 DNA 뿐만 아니라 단백질에 대한 분석 방법이 개선되면서 고고학 분야에서 다양한 발견이 올해도 쏟아져 나올 것으로 기대되고 있다. 단백질 분석법을 이용하면 DNA 분석에서 찾을 수 없었던 식습관이나 생활환경 등을 더 손쉽게 파악할 수 있게 된다. ●우주의 수수께끼 풀고 새로운 슈퍼컴퓨터 등장 기대 유령입자로 알려진 중성미자를 발견하기 위해 일본이 지하 1000m 지점에 설치한 실험물리학 시설인 ‘슈퍼카미오칸데’ 의 감도를 높이는 시도가 올 봄 진행될 계획이다. 연구팀은 조만간 중성미자 검출을 위한 수조에 원자번호 64번의 희토류 원소인 가돌리늄을 넣어 탐지 감도를 높이겠다고 밝혔다. 우주탄생의 실마리를 풀어내기 위한 카미오칸데와 슈퍼카미오칸데는 일본에 두 번의 노벨물리학상을 안겨준 실험시설이기도 하다. 일본 과학자들은 슈퍼카미오칸데의 감도를 높이는 한편 지금보다 10배 이상 큰 하이퍼카미오칸데 건설을 올해 시작할 계획이다. 또 세계 최대 지하실험실로 알려진 이탈리아 그랑사소 국립연구소와 미국 스탠포드 지하연구시설에서는 우주의 약 25%를 차지하는 것으로 알려진 암흑물질 후보인 윔프 검출과 관련해 올해 새로운 연구결과를 전해올 것으로 기대되고 있다.슈퍼컴퓨터 분야의 새로운 전환점이 될 것이라고 알려진 엑사스케일 슈퍼컴퓨터가 올해 중국에서 개발될 것으로 예상되고 있다. ‘텐허-3’으로 명명된 엑사스케일 슈퍼컴퓨터는 초당 100경 번 연산이 가능하다. 미국과 슈퍼컴퓨터 개발 경쟁에 나선 중국이 앞서나가는 계기가 될 것으로 보인다. 이 밖에도 미국식품의약청(FDA)는 알츠하이머 치매의 베타아밀로이드 단백질을 타겟으로 하는 약물 ‘아두카누맙’을 처음으로 승인하게 될 것인지도 올해 주목되는 과학 뉴스 중 하나이다. 또 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 돼지나 쥐 같은 실험동물에게서 면역 거부반응이 없는 인간 장기를 키우는 이종이식 분야도 성장할 것으로 예상되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2020년 새해가 밝았습니다. 과학적으로만 따진다면 지구 자전으로 12월 31일에서 1월 1일로 날이 바뀐 것뿐이고 지구가 공전궤도를 따라 움직이면서 반복되는 사계절을 1년 12달로 나누다 보니 새로운 해가 시작된 것처럼 인식될 뿐 특별할 것이 없습니다. 올해는 새 천년의 두 번째 10년인 2010년대를 마감하고 ‘새로운 10년’이 시작되는 때입니다. 2000년대가 시작되고서 지난 20년 동안 과학분야에서는 인공지능(AI) 재등장, 유전자 편집기술 같은 생물학 기술의 발전, 기후변화 가속화 등 많은 일이 있었습니다. 과학계는 새로운 10년이 시작되는 2020년에는 어떤 연구들이 세계인의 눈을 사로잡을 것인지 이런저런 예측들을 내놓고 있습니다. 전 세계 과학계에 미치는 영향을 고려할 때 다양한 과학분야의 성과를 다루는 ‘네이처’와 ‘사이언스’의 2020년 첫 호, 가장 앞 부분을 장식한 연구들을 통해서도 올 한 해, 그리고 앞으로 10년을 조심스럽게 예측해볼 수도 있을 것입니다. ‘네이처’가 올해 첫 호에 앞세운 연구는 다름 아닌 의과학 분야입니다. 미국 국립보건원(NIH) 백신연구센터, 피츠버그대 의대 미생물·분자유전학과, 피츠버그 아동병원 소아과, 라곤의학연구소, 매사추세츠공과대(MIT) 의공학기술연구소, 브로드연구소, 코흐 통합암연구소 공동연구팀은 결핵백신(BCG) 접종방식을 바꾸면 결핵 예방에 더 효과적일 것이라는 연구결과를 발표했습니다. 네이처는 이들의 논문과 함께 분석 리포트를 실었습니다. BCG는 태어나서 가장 먼저 맞는 백신 중 하나로 생후 4주 이내에 접종합니다. 경피용이나 피내용 방식으로 실시하는데 경피용은 피부에 주사액을 바른 다음 바늘식 도장을 눌러 피부에 흡수시키도록 하는 방식이고 과거 ‘불주사’라고 알려진 피내용은 주사기로 접종을 하는 것입니다. 두 방법 모두 피부 밑 피하조직에 주사하는 방식입니다. 연구팀은 히말라야 원숭이를 대상으로 BCG 접종방식과 백신용량을 변화시킨 뒤 관찰했습니다. 연구팀은 원숭이들을 두 그룹으로 나눈 후 한 그룹은 현재 쓰는 것처럼 표준용량으로 피내접종을 하고 다른 한 그룹은 표준용량보다 100배 많은 양을 정맥에 직접 주사한 다음 폐결핵균에 노출시켰습니다. 6개월 뒤 관찰한 결과 정맥주사를 맞은 원숭이들은 대부분 결핵균에 감염되지 않았지만 피내접종을 받은 원숭이들은 10마리 중 8마리가 결핵균에 감염된 것이 확인됐다고 합니다. 물론 동물실험 결과이기 때문에 곧바로 사람을 대상으로 적용할 수 없을 것입니다. 그렇지만 이런 기초연구들이 누적되면서 후진국 질병이라고 하는 결핵을 완전히 퇴치할 수 있게 될 것입니다. 1980~90년대 나온 SF를 보면 2020년이 되면 우주복 비슷한 옷을 입고 날으는 호버보드를 타고 다니며 달이나 화성을 옆집 드나들 듯 할 것으로 생각했었습니다. SF에서 묘사한 것처럼 세상이 변하지는 않았지만 당시로서는 상상할 수 없었던 스마트폰, 영상통화기술, 유전자가위, 여러 분야에서 인간의 능력을 뛰어넘는 AI 등이 등장했습니다. 현실은 어느 날 갑자기 놀라운 과학기술이 ‘짠’하고 나타나기보다 가랑비에 옷 젖듯 서서히, 그러다 어느 순간 새로운 기술로 완전히 바뀐 세상이 우리 곁에 와 있는 경우가 많습니다. 올해는 어떤 연구성과들이 나와 인류의 삶을 바꾸는 동력이 될지 기대됩니다. edmondy@seoul.co.kr

짧은 뿌리와 가지에 열매가 가득 열리는 신종 토마토가 등장했다. 4차산업혁명의 핵심이자 ‘끝판왕 기술’로 불리는 크리스퍼 유전자가위의 산물이다. 미국 뉴욕 콜드스프링하버연구소(Cold Spring Harbor Laboratory, CSHL)가 공개한 신종 토마토는 토마토의 유전자를 크리스퍼 유전자가위 기술로 편집, 보다 더 빨리 자랄뿐만 아니라 열매 주위의 자잘하고 긴 줄기가 사라진 새로운 모습이다. ‘도시 농업 토마토’(urban agriculture tomatoes)라는 별칭처럼, 연구진은 고층빌딩이 즐비한 도심이나 좁은 공간에서도 손쉽게 토마토를 키울 수 있는 방법을 찾기 위해 크리스퍼 유전자가위 기술을 이용한 실험을 진행해 왔다. 그 결과 생장 기간이 40일 정도이며, 기존 토마토에 비해 모양이 더 작고 한 뿌리에 여러 열매가 주렁주렁 매달려 있어 거대한 꽃다발을 연상케 하는 신종 토마토가 탄생했다. 무엇보다 연구진이 주목하는 것은 일반 토마토에 비해 더 적은 재배면적만으로도 충분히 열매가 무성한 토마토를 키워낼 수 있다는 사실이다. 연구진은 “땅을 파헤치거나 갈아엎지 않고도, 혹은 강이나 개천으로 흘러들어가 오염시킬 수 있는 비료를 사용하지 않고도 토마토를 키울 수 있는 새로운 방법을 찾고 싶었다”면서 “신종 토마토는 도심에서 온실효과를 유발하는 이산화탄소 배출량을 줄여주는데 기여할 뿐만 아니라 사람들이 보다 쉽게 토마토 농작에 다가갈 수 있도록 돕는다”고 설명했다. 신종 토마토가 나오기까지 역경이 없었던 것은 아니다. 과거 연구에 따르면 토마토의 특정 유전자를 ‘가위질’ 할 경우 의도하지 않게 수확량이 적어지거나 맛이 나빠지기도 했다. 연구진은 이러한 특성을 개선하기 위해 작물 줄기의 길이를 조절하는 유전자에 크리스퍼 기술을 도입했고, 이를 통해 줄기를 더욱 짧게 만들어 신종 토마토를 탄생시켰다. 신종 토마토는 도심 한복판에서 농업을 꿈꾸는 도시인뿐만 아니라 먼 우주에 나가있는 우주인의 관심을 끄는데에도 성공했다. 연구진은 “미국항공우주국(NASA) 과학자들 역시 우리의 새로운 토마토에 관심을 보이고 있다”면서 “이번 연구가 키위와 같은 다른 과일 작물에도 시도될 수 있기를 희망한다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 생명공학 분야에서 가장 권위 있는 학술지인 ‘네이처 바이오테크놀로지’(Nature Biotechnology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

얼마전 세계기상기구(WMO)는 지난해 온실가스 농도가 역대 최고치를 경신했다는 분석결과를 발표했다. 증가하는 온실가스는 인류 멸종이라는 극단적 결과를 불러올 수도 있다는 우려를 불러일으키고 있다. 석탄, 석유와 같은 화석연료 사용으로 인한 온실가스 증가와 미세먼지 발생 같은 환경문제를 줄이기 위한 대안 중 하나로 바이오연료가 꼽히고 있다. 바이오연료는 현재 휘발유나 경유에 약 30%까지 혼합돼 사용되고 있다. 현재 바이오연료 생산에 주로 쓰이는 원료는 옥수수에서 추출하는 전분, 사탕수수에서 나오는 당, 팜에서 나오는 식물성 오일이다. 문제는 이것들은 식재료로 쓰이는 작물들로 바이오연료 생산에 쓰이면서 곡물가격을 높인다는 지적이 꾸준하게 나오고 있다. 이 때문에 많은 연구자들은 폐목재를 비롯해 식량으로 쓰이지 않는 목질계 바이오매스를 이용한 바이오연료 생산 연구에 주력하고 있다. 그러나 목질계 바이오매스를 바이오연료로 전환하는 공정에서 쓰이는 미생물의 활동이 둔화돼 생산효율이 낮아진다. 국내 연구진이 이런 전환과정에서 낮아지는 생산효율을 개선할 수 있는 방법을 만들어 냈다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 연구진은 유전자가위를 이용해 목질계 바이오매스에서 고농도의 바이오연료를 생산할 수 있는 미생물을 만들어 내는데 성공했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘글로벌 체인지 바이올로지 바이오에너지’(Global Change Biology Bioenergy)에 실렸다.연구팀은 생물학 분야 최신기술이라고 불리는 유전자 가위기술을 활용, 바이오연료 생산 미생물의 유전체를 편집함으로써 자연계에서 발생하는 진화과정을 실험실 내에서 단기간에 효과적으로 발생시킬 수 있는 적응진화공법을 적용했다. 이렇게 유전자 편집된 미생물은 목질계 바이오매스를 이용해 바이오연료를 생산할 때 효율을 저하시키는 아세트산에 대한 저항성이 강해졌다. 이 신규 미생물을 활용하면 기존에 바이오연료를 생산할 때 버려지던 성분에서 이론적 최대수치인 98%의 수율로 바이오연료를 생산할 수 있는 것으로 확인됐다. 또 설탕을 추출한 뒤 버려지는 사탕수수 부산물에서도 바이오연료를 생산해낼 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번에 개발된 미생물은 유전자 가위를 이용한 유전자 편집기술을 활용해 개발됐기 때문에 추가적 변형을 통해 바이오플라스틱, 바이오폴리머 등도 생산가능해질 것으로 기대되고 있다. 이선미 KIST 박사는 “이번 연구결과는 현재 쓰이고 있는 1세대 바이오연료의 한계를 넘어서는 동시에 2세대 바이오연료의 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라며 “미생물의 변형에 따라 바이오연료 뿐만 아니라 바이오소재를 생산할 수 있는 바이오리파이너리 플랫폼 균주로 활용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

SF영화 ‘가타카’(1997)는 일명 ‘디자이너 베이비’가 일반화 된 사회의 모습을 단편적으로 그린다. 신의 영역에 도전하는 ‘디자이너 베이비’는 부모가 원하는 맞춤형 아기의 탄생을 가능케 한다는게 이 영화의 설정이다. 그렇다면 영화 속 설정처럼, 실제 현실에서 크리스퍼 유전자가위 기술이 키나 손가락 개수, 지능지수 등을 맞춤으로 설정한 아이를 태어나게 할 수 있을까? 이스라엘 히브리대학 연구진은 “사람들은 디자이너 베이비의 탄생이 과연 올바른지, 윤리적으로 어긋난지에 대해 논쟁하지만, 실제로 이것이 가능한지에 대해서는 알지 못한다”면서 인간의 배아를 선별하는 것에 대한 연구결과를 공개했다. 연구진이 주목한 것은 착상전 유전자 검사(Preimplantation genetic testing; PGT)와 다중유전자위험점수(PRS)다. 착상 전 유전자 검사는 체외 수정으로 얻은 여러 배아에서 세포를 채취하고 유전적으로 분석하는 것을 의미한다. 대부분 착상 전 배아의 기형 판단을 위한 유전자로 활용되는데, 일부 과학자들은 이 기술이 유전자를 편집하는 디자이너 베이비 탄생의 첫 번째 단계라고 본다. 다중유전자위험점수는 어떤 특성(이 연구에서는 키와 IQ)에 한 개인의 전체 유전자가 미치는 영향을 수치화 한 것이다. 히브리대학 연구진은 착상 전 유전자 검사와 유전자 데이터, 컴퓨터 시뮬레이션 모델 및 실제 28개 가구의 부모와 자녀들의 유전자를 분석한 결과, 해당 기술이 영화 속 설정을 현실로 만들기는 어려울 것으로 보인다고 판단했다. 연구진의 분석에 따르면, 배아의 염색체에서 키와 관련한 유전자를 편집할지라도, 실제 키울 수 있는 키는 약 2.5㎝ 정도에 불과한 것으로 나타났다. 예컨대 유전적으로 키가 170㎝ 정도까지 자랄 것으로 예상되는 아이의 유전자를 편집해도, 최대 신장은 ±172.5㎝에 불과하다는 것. 똑똑한 아이를 바라며 지능지수를 편집한 아이의 IQ도 평균 2.5 정도밖에 오르지 못할 것으로 연구진은 예측했다. 연구진은 “유전학의 내재된 불확실성에 따라, 여러 가지 요인들이 키와 IQ에 대한 유전자적 예측 정확도를 흐리게 한다. 예컨대 영양 상태나 양육환경 등의 조건은 아동의 신체 및 인지 발달에 관여하며, 이는 유전자 선별검사나 다중유전자위험점수로는 포착할 수 없다”고 지적했다. 이어 “키가 더 큰, 혹은 더 똑똑한 아이가 될 배아의 순위를 매기는 것은 헛된 일일 수 있다”면서 “많은 부모들이 아이의 외모나 능력을 마음대로 ‘맞춤’하기 위해 유전자 테스트 기법을 사용할 수 있다. 그러나 부모들은 자녀의 키가 얼마나 클 것인지 보다, 질병에 노출되지 않고 건강하게 자라는데 더 많은 걱정을 해야 한다”고 덧붙였다. 다만 연구진은 착상전 유전자 검사 등을 이용해 다운증후군이나 낭포성 섬유증, 근이영양증 등 유전적 특징이 있는 배아를 확실하게 선별할 수 있으며, 부모가 희망한다면 이런 테스트를 거쳐 자녀에게 전염될 수 있는 유전적 질병이 있는지 확인할 수 있다고 설명했다. 연구진은 “부모는 아직 자녀의 키를 ‘맞춤 설정’할 수는 없지만, 유전자 검사나 편집 등을 통해 자녀의 건강을 미리 개선할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 자세한 연구결과는 세계적 권위의 학술지 셀(Cell)의 최신호(21일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최첨단 유전자 교정기술인 유전자 가위 기술을 이용한 알비노 도마뱀이 사상 처음으로 탄생했다.　 최근 미국 조지아 대학 연구팀은 유전자 편집 기술인 크리스퍼 유전자가위(CRISPR-Cas9)를 사용해 네 마리의 작은 알비노 도마뱀을 탄생시켰다는 논문을 생명과학분야 국제 학술지인 ‘셀 리포트'(Cell Reports) 최신호에 발표했다.　 크리스퍼 유전자가위 기술은 DNA 등 세포 내 유전정보를 자르고 붙여 선택적으로 교정하는 기술을 말한다. 특히 지난해 말 중국 남방과학기술대 교수가 이 기술로 유전자 편집된 쌍둥이 아기를 태어나게 했다고 발표해 세계적인 파문을 일으킨 바 있다. 이처럼 과학자들은 포유류와 새, 물고기들을 유전자 가위 기술로 조작한 바 있으나 파충류인 도마뱀이 성공한 것은 이번이 처음이다. 파충류의 경우 언제 수정이 이뤄질 지 예측하는 것이 어렵고 단세포 배아를 꺼내 체외에서 조작하는 것도 힘들어 이 기술을 적용할 수 없었기 때문이다.논문 공동저자인 더글라스 맨케 조지아 대학 유전학부 교수는 "파충류의 경우 포유류나 물고기처럼 쉽게 배아를 조작할 수 있는 좋은 방법이 없다"면서 "우리는 도마뱀의 난소 에 있는 여러 개의 미성숙한 난자에 크리스퍼단백질을 미세 주입하는 방식을 고안했다"고 설명했다. 　 이같은 과정을 거쳐 연구팀은 난모세포 146개에 유전자 편집을 시도, 흰 피부를 가진 알비노 도마뱀 4마리를 탄생시켰다. 물론 연구팀이 유전자 가위 기술로 알비노 도마뱀을 만들어 낸 이유는 있다. 일반적으로 선천성 유전질환인 알비노(백색증) 인간에게 나타나는 시력 결함의 문제를 이같은 실험동물을 통해 해법을 찾을 수 있기 때문이다. 맨케 교수는 "백색증을 가진 사람들의 경우 망막의 중심부에 있는 중심와(fovea)가 없거나 발달하지 않아 시력이 좋지않다"면서 "쥐는 중심와가 없지만 높은 시력을 가진 도마뱀은 가지고 있다"고 밝혔다. 이어 "도마뱀의 유전자를 분석을 통해 인간의 DNA가 얼마나 유사한 변화로 선천적 결함을 유발하는지 이해할 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

계절의 여왕이자 여름의 초입인 ‘5월’이 되면서 점점 날씨가 더워지면서 시원한 바닷가를 찾는 사람들이 늘고 있다. 여름이 가까워오면서 바닷물이 따뜻해지고 더군다나 지구온난화로 바닷물이 따뜻해지면서 바다에 불청객들이 늘고 있다. 바로 ‘해파리 떼’이다. 한반도 주변에는 노무라입깃해파리가 늘고 있는데 해파리에 쏘이게 되면 발진과 통증 , 가려움이 생기고 심할 경우는 호흡곤란과 쇼크로 인해 사망에 이르기까지 한다. 특히 호주를 중심으로 태평양 일대에 분포해 있는 상자해파리는 가장 강력한 독을 갖고 있어 쏘이면 몇 분 내에 사망할 수도 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 상자해파리가 번식하는 경우는 해수욕장을 폐쇄하기도 하기도 한다. 그런데 호주 시드니대 생명환경과학부, 가반의학연구소, 뉴사우스웨일스대 성빈센트의대, 제임스쿡 분자개발치료센터, 국립열대보건의학연구소, 중국 중산대 제약과학부 공동연구팀이 상자해파리 독이 세포 내로 침투하는 메커니즘을 밝혀내고 크리스퍼 유전자 가위기술을 이용해 해파리 독성 해독제 개발 가능성을 확인했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호(5월 1일자)에 실렸다.연구팀은 살아 있는 상자해파리를 바닷물에 담궈 촉수에 있는 자세포를 채취한 다음 이것들을 파괴해 방출된 독을 동결 건조했다. 연구팀은 백혈병 환자에게서 채취된 골수세포를 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 수백만 개의 다양한 골수세포로 만들었다. 보통 골수세포는 유전적 세포선별검사에 많이 활용된다. 연구팀은 동결 건조된 해파리 독을 골수세포에 투입해 해파리 독에 파괴되지 않는 세포들을 찾아냈다. 독으로 파괴된 세포와 그렇지 않은 세포의 DNA를 분석해 그 유전자가 만드는 단백질이 무엇인지를 분석한 것이다. 그 결과 연구팀은 해파리 독이 겨냥하는 유전자가 4개라는 사실을 확인했다. 연구팀은 기존 약물들 중에 해파리 독이 영향을 미치는 유전자를 보호할 수 있는지를 찾아봤다. 그 결과 두 개의 약물이 인간 골수세포와 생쥐 적혈구 세포를 해파리 독에서 보호해준다는 사실을 알아냈다. 그 다음 강력한 해파리 독을 생쥐에게 주입한 다음 보호 약물을 주입한 결과 통증과 조직괴사, 상처 등을 막아주는 것을 관찰할 수 있었다. 그레고리 닐리 시드니대 교수는 “250개 이상의 단백질로 구성된 해파리 독을 하나의 약물로 차단할 수 있다는 사실을 확인해낸 것이 이번 연구의 가장 큰 성과”라며 “추가 연구를 통해 이번에 찾아낸 해독제 후보물질이 해파리 독으로 인한 쇼크나 심장 마비까지 막을 수 있는지 확인해 볼 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

현대 생물학을 이용한 최첨단 기술로는 단연 ‘유전자 가위’를 꼽을 수 있을 것이다. 유전자 가위는 유전체에서 특정 유전자 염기서열을 인지해 해당 부위의 DNA를 잘라내거나 다른 DNA로 교체하는 기술이다. 지난해 11월 말에는 중국의 한 과학자가 유전자 가위 기술을 이용해 유전자 편집된 쌍둥이 아기를 태어나게 했다고 발표해 전 세계적으로 파문을 일으키기도 했다. 현재 사용되고 있는 유전자 가위는 3세대 ‘크리스퍼’이다. 강력한 유전자 가위로 알려져 있지만 희한하게 도마뱀과 뱀 같은 파충류에게서는 유전자 편집이 성공률이 낮다. 그런데 미국 연구진이 성숙하지 않은 미수정란을 편집하는 방식으로 파충류의 유전자를 편집하는데 성공해 주목받고 있다. 미국 조지아대 유전학과, 세포생물학과, 의생명과학연구센터 공동연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 아놀 도마뱀의 난모세포를 편집해 하얀색의 알비노 도마뱀을 탄생시키는데 성공했다고 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 논문 출판 전 공개사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxiv) 최신호(3월 31일자)에 실렸다. 일반적으로 크리스퍼 유전자 가위는 단세포 수정란에 넣어 원하는 DNA를 잘라내거나 붙여 원하는 변이를 만들어 낸다. 그렇지만 파충류의 경우는 정자를 수란관 속에 오랜 시간 보관했다가 수정하기 때문에 크리스퍼 유전자 가위를 주입해야할 시기를 포착하기가 쉽지 않다. 더군다나 파충류는 수정시 알껍질이 형성되기 때문에 배아를 손상시키지 않고 편집을 시도하기는 매우 어렵다. 연구팀은 아놀 도마뱀 난소 속에 있는 난모세포에 크리스퍼 유전자 가위를 주입하는 우회방식을 사용해 색소 침착에 영향을 미치는 티로시나제 편집을 시도했다. 연구팀은 21마리의 도마뱀의 난모세포 146개에 유전자 편집을 시도해 4마리의 생체 색소가 하나도 없이 하얀 피부를 가진 알비노 도마뱀을 탄생시켰다. 원칙적으로 피부 색소 변화를 시키기 위해서는 암컷과 수컷 유전자를 모두 변이시켜야 하지만 난모세포의 유전자를 우선 편집해 이후 수정이 될 때 수컷의 정자에 있는 색소 유전자를 차단하게 됐을 것이라고 설명했다. 이번 연구결과에 대해 생물학자들은 “아놀 도마뱀은 파충류 진화와 발생 연구에 매우 중요한 모델로 이번 연구 덕분에 파충류에 대한 발생유전학 연구가 탄력받게 될 것”이라며 “이번 기술은 도마뱀 뿐만 다른 파충류들에게도 적용할 수 있을 것으로 생각된다”고 평가했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2018년은 굵직한 사회적, 정치적 이슈들이 쏟아졌던 한 해였다. 과학계에서도 지난 3월 세계적인 과학자 스티븐 호킹이 세상을 떠났고 지난달 말에는 중국 과학자가 세계 최초로 유전자 편집 아기를 탄생시켜 충격에 빠지게 하는 등 사건 사고들이 많았다. 사이언스와 네이처 등 과학저널과 다양한 과학단체들에서도 올 한 해 주목받았던 과학 이슈들을 발표하며 한 해를 정리하고 있다.이런 가운데 네이처는 2019년에 관심을 갖고 지켜봐야 할 과학이슈 10선을 꼽아 발표했다. 특히 중국과 관련된 이슈가 2개나 선정되면서 내년은 중국의 ‘과학굴기’가 본격화되는 한 해가 될 것으로 과학계는 보고 있다. 네이처는 기후변화로 인한 남극 빙하의 변화에 대한 연구 프로젝트를 내년에 주목해야 할 과학이슈 1순위로 꼽았다. 2019년 1월 미국과 영국 과학자들은 남극에서 70여년 만에 최대 규모의 공동연구를 시작하게 된다. 5년 동안 진행될 이번 연구 프로젝트를 통해 과학자들은 남극 대륙의 5대 빙하 중 하나인 트웨이츠 빙하가 녹는 속도를 측정해 완전 붕괴 조건과 붕괴에 걸리는 시간을 예측한다. 또 연구진은 무인잠수정과 바다 표범에 센서를 부착해 남극의 해양조건도 연구할 계획이다. 내년 말에는 유럽 과학자들이 남극에서 150만년 된 얼음 코어를 찾는 시추 프로젝트를 시작한다. 이런 연구들은 고(古)기후와 기상조건을 파악함으로써 기후변화의 심각성을 그대로 보여주게 될 것으로 전망된다.중국의 ‘과학굴기’ 역시 내년에 주목해야 할 부분이다. 내년 말 세계 각국이 ‘2018년 회계보고서’를 발표하면 중국은 미국을 밀어내고 ‘세계 최대의 연구개발(R&D) 투자국가’로 떠오를 전망이다. 중국의 연구 수준은 주요 2개국(G2)인 미국에 비해 여전히 뒤처져 있지만 2003년부터 과학분야 투자가 급격히 늘어나고 있다는 점을 고려하면 질적 수준에서도 미국을 따라잡는 것은 시간문제라는 평가를 내리는 연구자들이 늘고 있다. 중국은 12억 위안(약 1960억원)을 들여 지름 500m로 축구장 3개가 들어갈 정도의 세계 최대 전파망원경(FAST) ‘텐옌’(天眼)을 만들어 2016년부터 예비가동을 시작했다. 예비가동 2년 동안 50여개의 펄사(빠른 속도로 자전하는 고밀도의 죽은 별)를 관측한 텐옌은 내년 9월 본격가동되면서 전 세계 과학자들에게도 개방될 예정이다. 중국은 이를 통해 정체불명의 고속전파폭발과 성간가스구름에서 나오는 희미한 신호를 관측하는 등 중국을 천문연구의 중심지로 만들려는 야심 찬 계획을 갖고 있다.지구온난화로 인한 기후변화가 가속화되면서 영화 ‘지오스톰’(2017)이나 ‘어벤져’(1998)에서처럼 인공적으로 지구온난화를 막기 위한 ‘지구공학’ 실험도 내년에 사상 처음으로 실시된다. 미국 하버드대 응용물리학과와 대기과학과 공동 연구진이 추진하는 이 실험은 빛을 잘 반사하는 탄산칼슘 미세입자 0.1~1㎏을 성층권인 20㎞ 상공에 살포한 다음 태양광의 감소정도, 온도변화, 탄산칼슘 미세입자와 대기 중 화학물질의 상호관계를 분석해 인공적으로 지구 냉각이 가능한지를 관측하는 것이다. 일부 회의론자들은 태양복사 관리기술(SRM)의 일종으로 ‘스코펙스’라고 이름 붙여진 이번 실험에 대해 “분필가루의 일종인 탄산칼슘이 상공에서 예기치 않은 결과를 만들어 낼 수 있다”고 반대하고 있다.지난달 말 중국 남방과기대 허젠쿠이 교수가 유전자 가위기술을 이용해 유전자 편집아기를 태어나게 했다고 주장하면서 생명과학계는 예상치 못하게 열린 ‘판도라의 상자’ 때문에 내년 한 해도 골머리를 앓게 될 것으로 네이처는 예상했다. 세계 과학계는 중국 연구진이 쌍둥이 아이들의 DNA를 어떤 방식으로 편집했는지 검증하는 한편 잠재적 부작용을 평가하는 작업에 착수할 계획이다. 생명과학 연구의 윤리적 가이드라인 마련이 시급하다는 목소리와 함께 유전자가위 기술을 비롯한 생명과학 연구의 전반적인 위축까지 우려되고 있는 상황이다.이 밖에도 인류의 기원을 밝히기 위한 고고학자들의 분투, 일본의 차세대 국제선형입자충돌기(ILC) 유치 여부 결정, 학술 연구결과를 지금과 같은 폐쇄적인 저널이 아닌 누구나 접근할 수 있는 오픈액세스 형태로 공개하려는 ‘플랜 S’의 시행도 내년에 주목되는 과학계 이슈이다. 또 지난 10월 세계 두 번째로 마리화나의 합법화를 발표한 캐나다에서 대마초에 대한 기초 및 응용연구가 쏟아져 나올 것이라고 네이처는 예측하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난달 말 세계 최초로 유전자 편집 아기를 탄생시켜 윤리적 비난을 받은 중국 과학자, 1970~80년대 미국 캘리포니아를 두려움에 떨게 만든 연쇄살인범을 검거하도록 한 데이터 과학자, 네안데르탈인 엄마와 데니소바인 아빠 사이에서 태어난 자손을 찾아낸 인류학자…. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 올해 전 세계 과학계를 뒤흔든 10명의 과학자를 선정해 19일 발표했다. 리치 모나스터스키 네이처 수석 편집장은 “이번에 선정된 인물들은 올해 가장 기억될만한 과학적 이야기꺼리를 만들어 냈을 뿐만 아니라 현재 우리가 어디에 있고, 어디로부터 출발했고, 어디로 가는지에 대한 어려운 질문을 만나도록 한 과학자들”이라고 강조했다.네이처는 약관에 불과한 중국과기대 출신 물리학자 위안 차오(Yuan Cao) 박사를 올해의 첫 번째 인물로 꼽았다. 네이처는 22살에 불과한 차오 박사가 꿈의 신소재 그래핀을 마음대로 조작할 수 있는 ‘그래핀 조련사’라고 소개했다. 그는 그래핀의 ‘마법 각도’를 개발해 냄으로써 저항 없이 그래핀의 전도도를 높일 수 있는 방법을 찾아냄으로써 새로운 물리학 분야를 개척했다고 평가받고 있다. 차오 박사의 연구는 보다 효율적인 에너지 사용과 전송에 도움을 줄 것으로 기대되고 있다.두 번째 올해의 인물로는 독일 막스플랑크 진화인류학및진화유전학연구소 비비안 슬론 박사가 꼽혔다. ‘인류의 역사학자’ 슬론 박사는 2012년 러시아 시베리아 알타이 산맥 데니소바 동굴에서 발굴한 소녀의 화석 유전자를 분석한 결과 네안데르탈인 엄마와 데니소바인 아빠 사이에서 태어난 이종교배 인류라는 사실을 밝혀냈다. 슬론 박사의 연구는 약 40만년 전 완전히 다른 종으로 분리된 것으로 알려진 네안데르탈인과 데니소바인이 서로 교류를 했다는 사실을 처음으로 밝혀낸 것이다.세 번째는 지난 11월 말 전 세계 과학계를 충격으로 빠뜨린 ‘유전자 편집 아기’를 탄생시킨 중국의 유전학자 허젠쿠이이다. 네이처는 그를 ‘크리스퍼 불한당’이라고 부르면서 유전자 편집기술로 넘지 말아야 할 선을 넘었다고 비판했다. 중국 선전 남방과기대 교수로 유전자 편집 연구를 해온 허젠쿠이는 홍콩에서 열린 국제학술회의에서 ‘유전자 편집으로 쌍둥이 여자아이 2명이 에이즈 유발 HIV 바이러스에 면역력을 갖도록 했다’고 발표해 전 세계를 충격에 빠지게 했다. 그의 발표 이후 과학계는 물론 중국 정부에서도 그의 연구를 비판하고 나서는 등 곤란에 빠진 상태다. 네이처는 그의 연구가 역설적으로 유전자 기술의 미래와 가야할 길에 대해 고민하게 만들었다고 평가했다.영국 임페리얼칼리지런던 소속 물리학자 제스 웨이드 박사는 과학계에서 여성의 위치를 재조명한 ‘다양성 챔피언’으로 소개되며 올해의 인물로 꼽혔다. 웨이드 박사는 남성보다 여성은 과학분야에서 활약이 덜하다는 편견을 깨기 위해서 온라인 백과사전 ‘위키피디아’에 여성과학자 페이지를 하루에 한 개씩 만들어 현재 400개에 이르는 여성과학자 페이지를 만들었다. 웨이드 박사는 여성 과학자 페이지 만들기라는 온라인 활동 뿐만 아니라 오프라인에서도 여성 과학자의 업적을 알리기 위한 노력을 이어나갈 계획이라고 네이처는 소개했다.‘지구 감시자’ 발레리 메송-델모트 프랑스 기후환경과학연구소 박사는 기후 변화에 관한 정부간 패널(IPCC) 부의장으로 기후변화의 물리적 과학분석을 담당하고 있다. IPCC 발족에 있어서도 핵심적인 역할을 한 메송-델모트 박사는 지난 10월 한국 송도에서 열린 IPCC 총회에서 지구온난화가 생태계를 변형시키고 많은 산호초를 파괴함으로써 인류의 생존과 지구환경에 치명적이라는 사실을 다시금 확인하도록 이끌었다.말레이시아 에너지, 과학, 기술, 환경 및 기후변화부(MESTECC) 장관 비 인 예오(Bee Yin Yeo)는 정치인으로는 유일하게 ‘환경을 위한 강력한 힘’이라는 표제로 ‘올해의 과학인물’로 선정됐다. 영국 케임브리지대 화학공학 석사출신인 비 인 예오 장관은 2010년부터 정치인으로 활동했다. 비 인 예오 장관은 지난 7월 초부터 MESTECC를 맡아 2030년까지 현재 2%에 불과한 신재생에너지 발전비율을 20%까지 높이겠다고 발표하고 전력시장과 발전비율 변화에 박차를 가하고 있다. 네이처는 비 인 예오 장관의 이런 행보에 대해 ‘환경의 미래를 생각하는 대범한 움직임’이라고 평가했다.네덜란드 라이덴천문관측소의 천문학자 안소니 브라운 박사는 ‘별 지도 작성자’로 올해의 과학인물로 선정됐다. 네이처는 지난 4월 25일 오전 10시(국제시)는 천문학자들에게 ‘크리스마스’ 같은 날이라고 소개하며 이날 유럽우주국(ESA)의 가이아 위성이 우리 은하계에 있는 별들을 관찰해 13억개에 이르는 별들의 밝기와 색깔, 밀도 등의 정보를 이용해 3차원 지도를 만들어 발표한 것이다. 브라운 박사는 이 가이아 프로젝트를 이끈 인물이다.1970~80년대 미국 캘리포니아주 일대에서 벌어진 40여건의 강간사건과 10여건의 살인을 저지른 ‘골든스테이트 킬러’ 사건은 영원한 미제사건으로 묻힐 뻔했다. 그렇지만 ‘DNA 탐정’ 바바라 레이-벤터(Barbara Rae-Venter)에 의해 42년만에 당시 경찰이었던 범인이 잡혔다. 북부 캘리포니아에 거주하는 레이-벤터는 은퇴한 특허변호사임에도 불구하고 오픈 데이터를 활용해 DNA를 정밀 분석해 범인을 찾아낼 수 있었다. DNA를 활용해 DNA대조라는 과학적 방법을 이용해 범인을 체포할 수 있도록 한 레이-벤터는 올해의 중요 과학 인물로 꼽히게 된 것이다.유럽연합(EU) 연구혁신총국장을 역임한 로버트 얀 스미츠(Robert-Jan Smits) 유럽정치전략센터(EPSC) 오픈액세스및혁신 수석어드바이저는 EU내 국가에서 공적자금으로 수행된 연구결과물은 2020년까지 모든 사람들이 자유롭게 이용할 수 있는 오픈액세스 학술지에 투고하거나 오픈액세스 플랫폼에 등록하도록 한 ‘플랜S’ 프로젝트를 이끌었다. 지금까지 네이처나 사이언스로 대표되는 폐쇄적인 학술지 시스템이 아닌 오픈액세스 기반 학술활동을 장려해 더 자유로운 연구활동이 이어질 것이라고 네이처는 전망하기도 했다.지난 6월 27일 일본 소행성 탐사선 ‘하야부사-2’가 지구에서 2억 8000만㎞ 떨어진 소행성 ‘류구’에 안착하는 프로젝트를 이끈 마코토 요시카와 일본항공우주개발기구(JAXA) 하야부사-2 프로젝트책임자가 ‘소행성 헌터’로서 올해의 과학계 인물로 선정됐다. 2014년 일본 가고시마현 다네가시마 우주센터에서 발사한지 3년 반만에 류구에 안착한 하야부사-2는 류구 표면의 지형과 화학성분, 중력장 등을 관찰해 지구를 향해 날아드는 소행성에 대한 정보를 알아낼 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

개인과 국가의 흥망성쇠가 생각의 틀에 의해 좌우된다고 하면 지나친 말일까. 필자의 고향은 국립공원으로 지정된 경주 남산의 동쪽 기슭에 자리잡은 작은 마을이다. 어린 시절 우리 집은 20여호에 불과한 가난한 농촌 마을에서는 부자인 편이었다. 아버지는 ‘농업은 천하의 사람들이 살아가는 큰 근본’임을 뜻하는 농자천하지대본(農者天下之大本)을 철석같이 믿으셨다. 근대화 개발이 한창이던 60년대 이웃 도시 울산으로 집과 농토를 옮기라는 고모부의 끈질긴 설득에도 끝까지 고향 농토를 지키셨다. 당시 울산의 10배였던 경주 고향 마을 농토의 가치는 50여년이 지난 지금 울산 지역의 20분의1로 떨어졌다. 돌아가신 아버지의 근면 성실한 삶의 태도를 지금도 존경하지만 경직된 생각의 틀이 엄청난 부의 차이를 가져온 것이 아닌가 하는 생각이 30대 중반까지 이어졌다.우리나라에서 이런 사례는 주변에 셀 수 없이 많다. 대부분의 장년과 노년층들은 필자의 이야기에 공감할 것이라고 본다. 유연한 생각의 틀로 변화의 흐름을 읽어 온 사람들은 번영의 대열에 빠르게 합류하고, 그러지 못한 경우에는 개인의 노력에도 불구하고 어려움에 처하는 경우를 우리는 쉽게 목도한다. 우리 사회도 두 개의 큰 생각의 틀이 지배하고 있다. 이른바 ‘보수’와 ‘진보’ 두 진영은 각자의 가치로 더 좋은 세상을 만들고자 노력했으나, 서로 순기능을 발휘하기보다는 많은 사회적 갈등을 야기해 왔다. 우리 국민은 이분법적 사고의 틀에 염증을 느끼고 있다. 국민은 좌우가 중요한 것이 아니라 삶의 질이 높은 합리적이고 살기 좋은 나라를 원할 뿐이다. 이를 위해서는 구성원 모두가 이분법적 사고에서 벗어나 타인의 생각과 가치를 수용하고, 경청하는 유연성을 발휘해야 한다. 이는 개인, 조직, 사회, 국가 모두에 적용된다. 유연성이야말로 생각의 틀에 생명력을 불어넣고, 포용적 발전으로 나아가는 길이기 때문이다. 미래학자 최윤식 아시아미래인재연구소 소장의 저서 ‘2030 기회의 대이동’에는 신궁이 되길 원하는 궁수가 그 비결을 찾아 떠나는 일화가 등장한다. 수소문 끝에 신궁이 있다는 산을 찾아갔더니 소문대로 명중된 과녁만 있었다. 그는 신궁에게 비결을 물었고, 그는 이렇게 대답했다. “활을 먼저 쏘아라. 그런 다음 붓으로 과녁을 그려 넣으면 된다.” 웃음이 나오는 이야기지만 불확실성이 더욱 커지고 있는 ‘4차 산업혁명시대’에 던지는 시사점은 의미가 크다. 과학기술의 발전은 인류에게 많은 윤택함과 편리함을 선사했다. 그러나 4차 산업혁명 시대의 파괴적 혁신과 신기술의 범람 속에서 인공지능의 혜택이 소수에게 장악돼 불평등을 심화시키거나 유전자가위 등의 의생명과학기술은 인간 존엄성을 파괴할 수도 있을 것이라는 우려도 제기된다. 국가 연구개발(R&D) 예산은 2019년도에 사상 처음으로 20조원을 넘어선다. 혁신성장의 필두로 꼽히는 빅데이터, 인공지능 분야 등 4차 산업의 핵심 분야를 적극 육성하고자 하는 정부의 의지가 보인다. 하지만 재정 확대만으로는 부족하다. 미래 R&D의 성패는 규제 혁파에 달려 있기 때문이다. 불확실성 등의 위협이 두려워 합리적 규제 개혁을 외면하고 기존의 틀에 안주한다면 4차 산업혁명의 골든타임도 끝나고 말 것이다. 기회와 위험은 동시에 찾아오기 마련이다. 위기에 가린 기회를 잡으려면 기존 프레임을 깨는 유연한 사고가 필요하다. 인류는 위기 요인을 극복하며 새로운 미래를 열어 왔다. 실패를 두려워하지 않는 과감한 도전과 누구도 생각지 못한 길로 나아가는 용기가 이를 가능케 했다. 미래를 완벽하게 그릴 순 없다. 거듭된 실패가 사회를 개선하고 발전시킨 원동력이었음을 알고 있다. 최선을 다해 목표를 정하고 골든타임에 시위를 당겨라. 그리고 끊임없이 보완하고 수정해 나가라. 그러면 화살이 과녁의 중앙에 명중할 것이라 믿는다. 4차 산업혁명의 불길이 용솟음치기 시작했다. 우리의 산업 구조를 혁신할 수 있는 황금 같은 기회를 잡기 위해 경직된 생각의 틀에 안주하지 말고 과감한 변화를 시도해야 할 때다. 유연한 생각의 틀이 새로운 세상을 창조한다.

DGIST가 치매치료제 개발에 나섰다. DGIST는 16일 ㈜툴젠과 유전자교정 기술을 이용한 치매 치료제 개발을 위해 상호양해각서(MOU)를 체결했다고 밝혔다.. 양 기관은 MOU 체결을 통해 ▲치매 기전 연구 및 치료 표적 검증을 위한 연구, ▲치매 치료제 개발을 위한 유전자교정 전략 개발 및 치료제 개발, ▲유전자교정 치매 치료제 사업화를 위한 협력 등의 분야에서 유전자교정 기술을 이용한 상호 협력 체계를 구축할 계획이다. 전세계적으로 치매 환자가 약 5500만명으로 추정되고 있으나 치매 발생 메커니즘을 적용한 치료제 개발이 어렵고, 10년 넘도록 새로운 치료제에 대한 허가가 나지 않아 치매 치료제 개발에 난항을 겪고 있다. DGIST 뉴바이올로지전공 김기태 책임연구원팀은 최근 뇌의 해마 조직에서 신경전달 기능의 감소 및 신경노화 촉진을 일으키는 마이크로RNA-204의 기전을 규명하고, 마이크로RNA-204 제어를 통해 치매 혹은 노인성 뇌질환의 인지기능 회복에 대한 특허를 등록하는 등 치매 분야에서 활발한 연구를 진행하고 있다. ㈜툴젠은 유전자가위 원천기술인 유전자교정 기술을 보유한 바이오전문기업으로 유전자가위를 개발하고 관련 제품과 서비스를 제공하는 기술플랫폼 기업이다. 1~3세대 유전자가위를 모두 독자적으로 개발한 전세계 유일한 기업으로 국내외에서 총 38개의 특허 등록 및 120개의 특허를 출원 중이며 유전자교정 기술을 이용한 플랫폼, 치료제, 분자육종 등의 분야에서 연구개발을 진행 중이다. DGIST 뉴바이올로지전공 임평옥 전공책임교수는 “우리나라도 고령사회로 진입함에 따라 치매를 비롯한 퇴행성 뇌질환과 같은 노인성 질병에 대한 연구의 중요성이 부각되고 있다”며 “툴젠과의 산학협력을 통해 유전자교정 기술을 응용한 치매 치료제를 개발하는 융복합 연구에 박차를 가하겠다”고 말했다. 툴젠 김종문 대표이사는 “DGIST와 기술 교류 및 공동연구를 통해 치매 치료제 개발과 유전자교정 전략을 발전시키길 기대한다”며 “치매 치료제뿐만 아니라 툴젠의 유전자가위 원천기술 및 응용 플랫폼 기술을 바탕으로 다양한 질환의 혁신적 신약 개발에 앞장서겠다”고 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

제3세대 유전자 가위 기술 ‘크리스퍼-캐스9’. 최첨단 생물학 기술인 유전자가위 기술에 대해 미국과 한국에서 동시에 주목받고 있다. 미국에서는 동부와 서부의 명문대라고 할 수 있는 캘리포니아 버클리대(UC버클리)와 하버드대와 MIT 공동 설립한 브로드연구소 사이에서 크리스퍼 유전자가위 기술의 특허권을 둘러싼 세기의 재판이 지난 10일 일단락 됐다. 한국에서는 크리스퍼 유전자가위 대표연구자인 김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장의 특허권 빼돌리기 논란이 때문이다. 10일(현지시간) 미국 연방항소법원은 크리스퍼-캐스9 유전자 가위의 특허권을 둘러싼 UC버클리와 브로드연구소간 분쟁에서 브로드연구소의 손을 들어줬다. 지난해 2월 미국 특허청의 1심 판결에서 패배한 UC버클리가 한 판 뒤집기를 시도했지만 역부족이었다. 이번 항소심 판결에 대해 크리스퍼 유전자 가위를 개발한 제니퍼 다우나드 교수가 포함된 UC버클리가 연방대법원에 상고할 수 있지만 미국 법조계에서도 대법원이 상고신청을 받아들일지에 대해서는 의문을 표하고 있다. 항소심을 맡은 킴벌리 무어 판사는 판결문을 통해 “브로드연구소는 상당한 증거로 뒷받침되는 사실들을 제시한 것으로 보이며 UC버클리의 주장은 설득력이 없다고 판단했다”고 밝혔다. 2012년 5월 UC버클리 제니퍼 다우나드 교수팀이 유전자가위를 이용해 바이러스DNA 특정부분을 편집하는데 성공한 뒤 낸 특허가 크리스퍼 유전자 가위기술을 이용한 최초 특허이다. 다우나드 교수팀은 DNA를 선택적으로 자를 수 있음을 보여주면서 크리스퍼-캐스9의 주요기능을 밝히는데 핵심적 역할을 했다는 평가를 받고 있다. 그런데 같은해 12월 MIT 펑 장 교수팀이 속한 브로드연구소에서 크리스퍼 유전자가위를 인간이나 쥐 같은 포유류에도 적용할 수 있다는 것을 입증하고 특허를 출원했다. 2014년 4월 브로드연구소는 일정 요건을 만족하는 출원에 대해서는 심사청구 순서에 상관 없이 다른 출원보다 먼저 심사할 수 있도록 한 우선심사제도를 이용해 크리스퍼 유전자가위 기술에 대한 미국 내 특허권을 취득했다. 이에 대해 UC버클리에서는 선발명주의 원칙에 따라 미국 특허청 심판위원회에 저촉심사를 신청했다.2017년 2월 미국 특허청은 “브로드연구소의 발명과 UC버클리의 발명은 완전히 다르기 때문에 브로드연구소의 특허는 유효하다”며 “특히 인간과 쥐 등 진핵세포에 활용가능성을 입증한 브로드연구소 특허권을 인정한 것이지 UC버클리가 낸 특허출원이 무효가 되는 것이 아니다”라고 판결했다. 이에 대해 UC버클리는 “우리의 특허권은 크리스퍼 유전자가위가 세포 종류에 상관없이 하나의 세포에서 사용되는 모든 과정을 담고 있다”며 항소했다. 이번 판결에 대해 미국 과학계에서는 유전자 가위 기술의 발전속도가 무척 빠르기 때문에 지금 당장은 양측에서 중요하겠지만 새로운 기술이 또 등장한다는 가정하에 미래에는 쓸모 없을 수 있다고 평가하고 있다. 미국 법조계에서도 “두 연구팀이 특허권을 놓고 이번처럼 사생결단하듯 싸운 것은 20세기 초 에디슨과 웨스팅하우스간 전구 전쟁 이후 처음아닌가 싶다”고 밝히기도 했다. 미국에서는 신기술 개발에 대한 치열한 경쟁이 벌어지고 있는 가운데 한국에서는 국회의 국정감사를 앞두고 김진수 단장의 특허권을 둘러싸고 ‘빼돌리기 논란’이 불거졌다. 김 단장이 국가 연구개발비로 개발한 기술을 자신이 창업한 바이오벤처기업 특허로 둔갑시켰다는 것이다. 서울 소재 한 대학 교수는 이 같은 논란과 관련해서 “유전자가위 기술이 최근 주목받고 있는 첨단기술이기 때문에 특히 관심을 끄는 것 같다”면서 “현재 수사가 진행 중인 사안이고 명확한 증거 없이 빼돌리기라고 비판한다면 어떤 연구자가 기술사업화나 직무발명에 관심을 갖겠나”라고 우려했다. 또 다른 교수도 “이번 사건으로 황우석 박사 논문조작 사건 때처럼 첨단기술에 대한 대중의 부정적 인식과 함께 연구자들의 활동이 위축되서는 안 될 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr