국내 연구진이 식물을 이용해 구제역 바이러스를 진단해 내는 항체를 만드는 데 성공했다. 한국생명공학연구원 식물 시스템공학 연구센터, 합성생물학 연구센터 연구진이 식물 세포 기반 바이러스 진단 항체 생산 플랫폼을 개발했다고 4일 밝혔다. 이 연구 결과는 식물학 분야 국제 학술지 ‘식물 생명공학 저널’(Plant Biotechnology Journal)에 실렸다. 구제역 바이러스는 소, 돼지, 양, 염소, 사슴 등 발굽이 둘로 갈라진 동물인 우제류에 주로 감염되는 병원균으로 전염성이 강하다. 감염되면 열이 급격히 오르고 식욕이 저하되면서 어린 개체의 경우는 폐사되기도 한다. 세계동물보건기구(OIE)에서는 가축전염병 예방법 제1종 가축전염병으로 분류하고 있다. 구제역 바이러스 역시 다른 바이러스들처럼 감염 여부를 판단하는 데 많이 쓰는 것이 바이러스 감염 시 면역반응으로 만들어지는 항체 물질이다. 보통 항체 진단용 키트를 만들기 위해서는 항체 반응을 촉진하는 과산화효소를 화학적으로 결합한 시약을 쓴다. 그렇지만 공정상 항체와 과산화효소를 따로 생산하고, 결합할 때 균질성이 떨어진다는 단점이 있다. 그래서, 동물 세포에서 과산화효소와 항체를 결합한 단백질 생산이 시도되고 있지만 과산화효소 활성도가 낮아 민감도 높은 진단 시약으로 쓰기에는 한계가 있다. 이에 연구팀은 유전자재조합 기술로 과산화효소로 쓰는 겨자무 과산화효소와 바이러스 항체를 담배류 식물 ‘니코티아나 벤타미아나’에서 하나의 융합 단백질로 만들었다. 이렇게 만들어진 구제역 바이러스 진단 항체는 동물 세포 기반 진단 항체보다 민감도가 100배 높고, 경제성도 높은 것으로 확인됐다. 연구진은 “이번에 개발한 물질은 기존 항체와 과산화효소를 화학적으로 결합하는 방법보다 경제성과 진단 활성이 커 상당한 이점이 있다”라며 “다양한 감염병을 조기에 진단할 수 있는 기반 기술로 활용될 뿐만 아니라 생화학, 분자생물학 등 기초연구에서도 활용될 것으로 본다”고 말했다.

세계 최초로 ‘유전자 편집 아기’를 탄생시켜 세계를 충격에 빠뜨린 허젠쿠이 전 중국남방과학기술대 교수의 근황이 전해졌다. 지난 1일 일본 마이니치 신문은 허 전 교수가 인간 배아에 대한 유전자 실험을 계속하기 위해 3곳의 실험실을 열었다며 그와의 인터뷰를 보도했다. 허 전 교수는 인터뷰에서 “감옥에서 석방된 뒤 베이징, 우한 등에 연구소 3곳을 설립하고 연구를 재개했다”면서 “알츠하이머병과 같은 희귀 유전 질환을 치료하는 것을 목표로 하고있다”고 밝혔다. 이어 “앞으로 연구를 위해 폐기된 인간 배아를 사용할 것이며 국내 및 국제 규정을 모두 준수할 것”이라고 덧붙였다. 특히 그는 더이상 유전자 편집 아기를 만들 생각이 없다는 것을 분명히 하면서도 “과거 작업이 자랑스럽다. 사회는 결국 이를 받아들일 것”이라고 주장했다. 곧 과거 중국은 물론 전세계적인 논란에도 해당 연구에 후회는 없고 오히려 자랑스럽다는 점을 강조한 것. 다만 그는 당시 전세계적인 비판을 받은 점에 대해 “너무 성급했던 점을 후회한다”면서도 왜 국제 규정까지 위반하며 연구를 했는지는 명확하게 해명하지 않았다.또한 그는 당시 탄생했던 유전자 편집 아기의 근황도 전했다. 허 전 교수는 “세 아이 모두 완전히 건강하고 성장에 문제가 없다”면서 “현재 5살이 된 쌍둥이 여아는 둘다 유치원에 다니고 있다”고 밝혔다. 앞서 허 전 교수는 2018년 ‘크리스퍼’(CRISPR-Cas9)라고 알려진 유전자 가위를 활용해 에이즈(AIDS·후천성면역결핍증) 바이러스에 면역력이 있는 쌍둥이 여자 아기를 탄생시켰다고 밝혀 세계적인 파문을 일으켰다. 이듬해에도 그는 역시 같은 방식으로 세 번째 여아를 탄생시켰다. 이같은 사실이 알려지자 인간 배아 연구 윤리에 대한 세계적인 논란으로 커졌으며 결국 중국 법원은 그에게 유전자 편집 또는 복제된 인간 배아를 인체에 이식하는 것을 금지한 중국 법에 따라 징역 3년과 벌금을 선고했다.

과학자들에 의해 생식기 대신 다리가 6개 달린 쥐가 태어났다. 1일(한국시간) 국제 학술지 ‘네이처’는 포르투갈 굴벤키안 과학연구소 연구팀이 최근 배아 발달에 관여하는 신호 전달 경로에 있는 유전자 ‘Tgfbr1’이 생물의 생식기와 다리 개수를 결정짓는 메커니즘을 규명했다고 밝혔다. 연구진에 따르면 동물의 뒷다리와 외부생식기는 같은 세포 조직에서 발생한다. 오랜 시간에 걸친 진화 과정에서 각 동물이 효율적으로 이동하거나 교미할 수 있도록 뒷다리나 생식기로 발달했다. 연구팀은 배아 발달에 관여하는 것으로 알려진 ‘Tgfbr1’을 연구하던 중 Tgfbr1이 동물의 척수 발달에 어떤 영향을 주는지 확인하고자 실험 쥐에서 해당 유전자를 비활성화했다. 그러면서 연구팀은 “예상치 못한 결과가 나왔다”고 설명했다. Tgfbr1를 없앤 배아를 살펴봤더니 정상적인 쥐 배아와 달리 뒷다리가 2개 더 생겨있었다. 생식기로 발달되어야할 부분이 Tgfbr1 유전자에 변이가 생기면서 뒷다리와 비슷한 형태로 발달한 것이다. 또 Tgfbr1이 비활성화되자 생식기 또는 뒷다리 구조의 형성을 유도하는 유전자 조절 네트워크가 제어됐다. 그 결과 유전자의 활동이 바뀌면서 뒷다리의 개수가 늘어나고 외부 생식기는 사라지는 식으로 발달했다. 배아 발달에 관여하는 특정 유전자를 조절한 결과다. 연구팀은 “생식기로 발달하도록 결정된 부위도 유전자를 조절하면 뒷다리 등 다른 부위로 발달할 수 있다는 사실을 알아냈다”고 연구의 의의를 설명했다. 향후 다리가 없는 뱀 등 파충류의 생식기도 사지동물과 동일한 과정을 거쳐 발달하는지 확인할 예정이다.

콤부차는 차를 우린 물에 유익균을 넣어 발효시킨 음료다. 톡 쏘는 탄산과 새콤달콤한 맛이 있고, 혈압을 낮추고 암을 예방하며 대사성 질환과 간 보호 효과까지 있다고 알려지면서 최근 인기가 높아지고 있는 음료다. 미국 노스캐롤라이나대 채플힐 캠퍼스 분자생물학 및 유전학과, 생물학과, 세포생물학 및 생리학과, 통합 생명·게놈과학과 연구팀은 콤부차의 효과가 콤부차 내 미생물이 만드는 독특한 대사 과정 때문이라고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 유전학’ 3월 29일 자에 실렸다. 콤부차에 대한 다양한 효과가 알려지면서 인기를 끌고 있는데, 막연히 프로바이오틱 미생물 때문으로만 알려져 있을 뿐 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 콤부차 내에 있는 유익균을 실험 곤충인 ‘예쁜 꼬마선충’에게 섭취하도록 한 다음 신진대사에 미치는 영향을 분석했다. 그 결과, 콤부차에 포함된 효모와 박테리아가 예쁜 꼬마선충의 장에 서식하면서 단식 중에 발생하는 것과 유사한 대사 변화를 일으키는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 프로바이오틱 미생물은 지방 대사에 관여하는 유전자 발현을 변화시켜 지방을 분해하는 물질은 더 많이 만들어 내고, 중성지방 생성은 억제해 체내 지방 저장량을 감소시킨다. 이는 콤부차의 유익균들이 숙주의 몸에 충분한 영양분이 있을 때도 공복과 같은 상태를 유발한다는 것이다. 예쁜 꼬마선충에서 관찰된 이런 현상은 사람이 콤부차를 섭취했을 때 나타나는 건강상 이점과 일치한다는 것이다. 연구를 이끈 롭 도웬 교수는 “이번 연구에서 밝혀낸 콤부차에서 발견되는 프로바이오틱 미생물이 지방 축적을 억제하고 중성지방 수치를 낮추고 지질을 저장하는 소기관의 크기를 줄인다는 사실은 눈길을 끈다”라고 말했다. 도웬 교수는 “이번 연구 결과를 바탕으로 보완적 건강 관리 접근 차원에서 콤부차 섭취를 권장할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

나노과학·유전자 등 기술의 발전현실로 다가오는 ‘인간 강화’ 미래 기회·위험에 대한 웃음기 뺀 논의 구약 창세기에 등장하는 최초의 인간 아담은 930세까지 살았고, 대홍수에서도 살아남은 노아는 950살까지 살았다. 성서에서 가장 수명이 긴 인물은 노아의 할아버지인 므두셀라로 무려 969세까지 살았다. 동양에는 이를 뛰어넘는 수명을 가진 인물이 있다. 바로 동방삭이다. 동방삭 앞에 붙는 ‘삼천갑자’가 그의 나이다. 삼천갑자를 계산하면 무려 18만 년이다. 18만 살이라니 아무리 옛날얘기지만 좀 심하다. 그렇다면 ‘진짜’ 인간은 얼마나 오래 살 수 있을까. 이 책은 세계적인 항노화 전문가와 트랜스휴머니즘 철학자가 과학기술 발달로 인간의 수명이 100세 시대를 넘어 1000세 시대가 된다고 할 때 나타날 기회와 위험에 대해 웃음기 싹 빼고 진지하게 논의한다. 책 제목인 ‘호모 엑스 마키나’는 ‘기계에서 강림한 인간’이라는 뜻이다. 나노과학, 유전자가위 같은 생명공학 기술, 인간의 기억과 마음, 의식 전부를 디지털화해 컴퓨터나 기계에 업로드하는 마인드 업로딩 등을 통해 인간의 신체적·정신적 능력을 개선하고 강화한 것을 말한다. 좀 오래됐지만 일본 애니메이션 ‘은하철도 999’의 주인공 철이가 꿈꾸는 ‘기계인간’이 바로 호모 엑스 마키나다. 그런데 고민해야 할 부분은 바로 여기다. 각종 과학기술을 이용해 수명을 늘릴 수 있다면 아무 문제 없이 좋기만 할까. 저자들은 유전자 편집 기술을 예로 들며 질문을 던진다. 현재는 유전자가위로 대표되는 유전자 편집 기술을 인간에게 적용하는 것이 윤리적으로 문제가 있다고 생각하는 이들이 많다. 만약 의학적으로 널리 사용되는 시점이 된다면 돈이 들더라도 자녀들이 더 좋은 삶을 살 수 있게 건강하고 좋은 유전자로 개선해 주는 것이 바람직하지 않을까. 또 근친혼이 유전적 문제 때문에 금지된 것이라면 유전자 편집으로 해결할 수 있으니 허용해도 되지 않을까. 저자들의 이야기를 따라가다 보면 ‘호모 엑스 마키나’는 먼 미래의 이야기가 아니라 곧 도래할 현실이라는 느낌이 든다. 현재 많은 나라가 바이오나 인공지능, 나노과학 등을 ‘미래 먹거리’로 육성하고 있다. 이 책을 읽고 나면 이 기술들이 만드는 장밋빛 미래뿐 아니라 우울한 측면과 문제점에 대해서도 미리 대처 방안을 마련해 놔야 하지 않을까 하는 생각이 들 것이다.

몸길이 7m가 넘는 신종 아나콘다 뱀이 아마존 열대우림에서 발견된 지 5주 만에 의문의 죽음을 맞았다. 28일(현지시간) 영국 일간 인디펜던트 등에 따르면, 지난 24일 브라질 남부 마투그로수두술주(州) 보니토 지역 포르모소 강에서 26피트(약 7.92m) 길이의 북부 녹색 아나콘다(학명 Eunectes akayima) 뱀이 죽은 채 발견됐다. ‘아나 줄리아’라는 이름이 붙여졌던 이 뱀은 지난달 처음 발견됐다. 연구팀은 이 개체를 통상적인 녹색 아나콘다(학명 Eunectes murinus·남부 종)와 비교해 유전적으로 5.5% 차이가 나는 북부 종임을 확인했다. 사람과 침팬지의 유전자 차이가 약 2%밖에 되지 않는다는 점을 고려하면 이 두 종의 유전자 차이는 믿을 수 없을 정도로 크다.아나 줄리아는 총에 맞아 죽은 것으로 전해졌다. 네덜란드 생물학자 프리크 본크 암스테르담 자유대 교수는 지난 26일 소셜미디어를 통해 이 같은 보고가 있다고 전하면서도 당국이 아직 조사하고 있다고 밝혔다. 그는 이 뱀의 발견을 도우면서 물 속에 들어가 뱀과 함께 헤엄치는 모습이 담긴 영상을 공유해 주목받기도 했다. 본크 교수는 자신과 함께 헤엄쳤던 아나 줄리아의 죽음에 “너무 슬프고 한편으로는 화가 난다. 이렇게 아름답고 특별한 동물에게 이런 짓을 하려면 얼마나 아픈 사람이어야 하나”라고 분노했다. 그는 또 “우리가 아는 한, 그녀는 매우 건강했고 여전히 삶의 전성기에 있으며 앞으로 몇 년 안에 많은 후손을 낳을 수 있었을 것”이라고 말했다. 그러면서 “이처럼 강에서 헤엄쳐 다니는 거대한 뱀은 그리 많지 않으므로 생물 다양성, 특히 이 종에 대한 타격도 엄청날 것”이라고 덧붙였다.

전 세계에 단 7마리 밖에 없는 희귀종인 갈색 대왕판다(자이언트 판다)의 ‘비밀’이 밝혀졌다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)의 보도에 따르면 중국과학원 동물학연구소 연구진은 갈색 대왕판다의 유전자를 해독한 결과, 갈색 판다는 색소 침착과 관련된 유전자인 ‘Bace2’의 일부 염기서열이 빠져있다는 것을 확인했다. 연구진은 흰색과 검은색 털을 가진 보통 판다 29마리와 갈색 대왕판다 2마리의 유전자를 비교 분석했다. 여기에는 현재 시안에서 사육되고 있는 갈색 판다인 ‘치자이’와 치자이의 부모, 치자이가 낳은 새끼 판다 등의 유전자도 포함됐다. 또 약 4년 전 발견된 갈색 판다인 ‘단단’과 단단의 가족 유전자도 분석했다. 분석에 이용된 유전자 중 갈색 판다는 치자이와 단단 둘 뿐이다. 분석 결과 갈색 판다는 약 30만 년 전 쓰촨 대왕판다로부터 분리된 것으로 파악됐다. 부모로부터 돌연변이 유전자 사본을 물려받으면서 털 색깔이 달라졌다는 것이다. 다만 연구진은 유전잗 돌연변이의 원인은 찾아내지 못했다. 연구진은 “아마도 쓰촨성의 기후가 다른 친링상맥의 특정 환경과 연결되어 있기 때문인 것으로 추정된다”면서 “한때 근친교배가 유전적 돌연변이의 원인일 수 있다고 여겨졌지만, (갈색 판다는) 근친교배보다는 자연적인 변이의 결과일 가능성이 더 크다”고 설명했다.이 밖에도 갈색 판다의 털에서는 멜라닌 세포에서 생성되는 색소 과립인 멜라노솜의 크기가 일반 판다에 비해 더 작고 개수도 적은 것으로 확인됐다. 치자이와 단단의 털과 일반 판다의 털을 비교 분석한 결과, 갈색 판다의 멜라노솜은 보통 판다보다 평균 55% 작고, 멜라노솜의 개수는 22% 적은 것으로 나타났다. 연구를 이끈 중국과학원 동물학연구소의 웨이푸웬 박사는 “유전자나 염기서열이 누락될 경우 털 색깔이 바뀔 수 있다는 사실을 확인했다. 이는 유전학적 관점에서 완전히 새로운 발견”이라고 밝혔다.앞서 미국 캘리포니아대학 연구진은 2017년 발표한 논문에서 판다의 털 색깔이 흰색과 검은색으로 이뤄진 이유에 대해 “판다의 얼굴 대부분과 목, 배와 엉덩이가 흰색을 띠는 것은 포식자를 피해 새하얀 눈에 파묻혀 몸을 숨기기 위한 것”이라면서 “반면 팔과 다리의 털이 검은색인 것은 열대우림처럼 곳곳이 어둡거나 그늘이 드리워진 장소에서 위장하기 편하도록 진화한 결과”라고 설명한 바 있다. 이어 “판다가 주로 먹는 대나무는 체내 저장이 잘 되지 않고 칼로리도 낮다. 때문에 동면을 취하는 다른 동물들과 달리 판다는 4계절 내내 끊임없이 먹이를 찾아 움직여야 했다. 이것이 판다가 눈(雪)에 숨기 위해 흰색을, 그늘이나 나무에 숨기 위해 검은색 털을 모두 가지게 된 이유”라고 덧붙였다. 갈색 판다, 전 세계 단 7마리…푸바오보다 높은 인기 자랑 갈색 판다의 비밀을 밝힌 연구 결과는 국제 학술지 ‘미국립과학원회보’(PNAS) 최신호(5일)에 실렸다. 갈색 판다가 처음 세상에 공개된 것은 1985년이다. 지금까지 발견된 갈색 판다는 단 7마리 뿐이며, 모두 중국 산시성(省) 친링산맥에 서식한다. 이중 유일하게 사육 중인 치자이는 14살 수컷 대왕판다로, 갈색과 흰색이 섞인 털을 가졌다. 야생에서 처음 발견된 뒤 시안에 있는 루관타이 야생동물보호센터에서 보살핌을 받고 있다. 치자이는 중국인 사이에서 ‘황제’로 불릴 만큼 높은 인기를 자랑한다. 치자이에게는 새끼들이 있지만, 새끼들은 모두 흰색과 검은색 털을 가진 보통 판다다.

내가 새집으로 이사를 했어. 근데 페인트 냄새 때문에 머리가 깨질 거 같아. 그래서 문을 열었어. 그랬더니 매연 때문에 계속 기침이 나. 그래서 남친한테 물었어. 자기야, 어떡해야 돼? 창문 열어, 말아? 레트로 드라마 ‘응답하라 1994’에서 나정이가 던진 난제 중 난제다. 덜떨어진 남자사람친구 해태와 삼천포가 답을 내놓을 리 없다. “그래도 매연이 낫지 않나?” “아니지, 문 닫고 페인트가 낫지.” 이 영혼 투명한 둘을 보다 못한 나정이가 입을 열었다. “환장한다. 정답은 이거야. ‘괜찮니? 병원 가야 되는 거 아니가?’” 우주 섭리가 녹아든 이 화성 남자와 금성 여자의 대화는 말한다. 솔루션 이전에 공감이라는 것, 공감은 감성에서 나오며 이성은 감성을 이기지 못한다는 것. 사람 사는 이치다. 합리를 좇는 비합리적 동물이 인간이다. 쇼펜하우어의 ‘충동의지’가 이를 말하고, 애덤 스미스의 ‘보이지 않는 손’을 부정함으로써 자본주의의 지속성을 높인 존 메이너드 케인스도 이성이 아닌 감성을 인간의 본질로 봤다. 이성과 감성 사이의 인간을 정치 성향으로 나누면 보수 우파는 이성에, 진보 좌파는 감성에 좀더 다가서 있다. 해서 공감 능력에 관한 한 보수는 진보를 따르지 못한다(찬반 연구가 무수하니 공방은 사양한다). 솔루션을 내놓기 전에 공감부터 해야 할 터인데 보수 정권은 이를 종종 까먹는다. 그렇다고 진보 정권이 우위는 아니다. 공감(하는 척)만 할 뿐 솔루션이 없다. 멀리 갈 것 없이 윤석열 정부와 문재인 정부를 보면 된다. 선거는 이성의 합집합이 아니다. 유권자는 합리와 상식만을 좇지 않는다. 증거가 4·10 총선의 조국이다. 표창장을 위조해 자식을 대학 보내고는 정의와 법치를 외친 내로남불의 아이콘이 명예회복을 운운하며 당을 만들고, 비례대표 후보 2번에 자신을 앉히고, 본인도 예상 못한 지지율에 가슴 벅차 “느그들, 쫄았제!” 하며 콧김 씩씩 뿜어 대는 게 2024년 봄 대한민국 풍경이다. 이재명 더불어민주당 대표가 마뜩잖은 ‘반윤석열’ 친문·비명 표심이 조국에게 몰렸다는 분석은 결국 4·10 총선이 미래에 대한 설계는 온데간데없이 원한과 증오가 맞부닥치는 복수혈전으로 전락했음을 말해 준다. ‘윤석열 대 이재명’의 리턴매치와 ‘한동훈 대 조국’의 뉴매치가 어떤 정치판을 만들지는 이미 공고돼 있다. 이 대표는 “(윤 대통령은) 자격을 잃었다. 너는 해고다, 집에 가라고 말해야 한다”고 외치며 탄핵의 추억을 되지폈다. 조 대표는 ‘한동훈 특검법’을 공약 1호로 내세웠다. 어쩌다 한번 선거로나마 주인 노릇 해야 할 국민 다수가 정치 빌런의 느닷없는 복수극에 엑스트라로 동원될 처지가 됐다. 출연료는커녕 다치지 않으면 다행일 판이다. 이기적 유전자에 복속된 호모사피엔스가 어떻게 만인에 대한 만인의 투쟁을 딛고 일어서 80억 개체의 문명사를 일굴 수 있었는지를 진화생물학자 브라이언 헤어와 버네사 우즈는 ‘다정한 것이 살아남는다’는 책으로 설명한다. “호모사피엔스는 더 많은 적을 정복했기 때문이 아니라 더 많은 친구를 만듦으로써 살아남았고 승리했다”는 것이다. 헤어 등은 그러나 결코 인간을 ‘다정한 존재’로만 규정하지 않는다. “지구상에서 가장 관용적인 동시에 가장 무자비한 종이 인간”이고 “우리(내집단)에 대한 친화력 상승이 그들(외집단)에 대한 편견을 키우고 이들을 밀어내기도 한다”고 짚었다. 인종과 종교의 적대감에서 보듯 이런 인간의 양면성은 종종 집단 전체를 파멸로 몰아넣는다. 그게 인류의 현재진행형 역사다. 둘로 나뉜 공감이 증오와 파국만 부를 뿐이라면 공감의 경계를 넓히는 길밖에 없다. 멸문지화를 입었다는 조국을 넘어 반칙과 편법에 좌절할 미래세대를 봐야 한다. 어쩌면 문을 여네 마네 솔루션에만 매달린 해태와 삼천포가 진정 나정이의 고통을 공감했던 것인지 모른다. 진경호 논설실장

임산부들은 건강한 아이를 낳기 위해 먹는 것에 상당히 신경을 쓴다. 그런데, 먹는 것에 따라 아이의 얼굴도 달라질 수 있다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 엄마가 먹는 것에 따라 김수현 같은 아들, 김지원 같은 딸을 낳을 수도 있다는 말이다. 스웨덴 카롤린스카 연구소를 중심으로 7개국 20개 대학 및 연구 기관 소속 과학자로 구성된 국제 공동 연구팀이 임신한 어미 쥐의 단백질 섭취 함량에 따라 새끼의 얼굴 모양이 달라진다고 밝혔다. 이번 연구에는 스웨덴 카롤린스카 연구소, 예테보리대, 중국 베이징대, 체코 브루노 공과대, 오스트리아 빈대학, 러시아 카잔 연방대, 미래 기술 생애 개발 연구센터(LIFT), 세베르초프 생태 및 진화연구소, 콜초프 발달생물학 연구소, 일본 준텐도대, 벨기에 루벤 가톨릭대 소속 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 27일 자에 실렸다. 태아의 얼굴 형태는 모체의 자궁에서 일어나는 복잡한 과정에 따라 결정된다. 그 과정에 오류가 발생할 경우 구개열이나 두개골 뼈가 너무 일찍 결합하는 것 같은 선천적 결함이 나타나게 된다. 유전적 원인도 있겠지만, 환경적 요인도 이런 질환에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 일란성 쌍둥이는 유전적 영향과 환경적 영향을 모두 공유하지만, 얼굴 특징에 약간의 차이를 보인다. 발달 과정에서 더 미묘한 얼굴 특징이 어떻게 형성되는지는 명확하게 밝혀지지 않았다. 연구팀은 인간 배아에서 얼굴이 발달하는 동안 유전자 발현을 조절하는 DNA 영역인 ‘인핸서’를 검색했다. 인핸서는 DNA 염기서열의 특정 부분으로, 유전자의 전사 효율을 높이는 염기배열이다. 그다음, 인간 얼굴 특징의 변이에 관여하는 유전자 목록과 인핸서를 비교 분석했다. 분석 결과, 인핸서 중 일부는 영양에 반응하는 세포 과정을 제어하는 mTORC1 경로와 관련된 유전자와 연결된 것이 확인됐다. 이를 바탕으로 연구팀은 생쥐와 제브라 피시로 실험했다. 그 결과, 초기 배아 발달 단계에서 이 경로가 활성화하면 얼굴이 커지고 코 연골이 두꺼워지는 것으로 나타났다. 그러나, 이 경로가 억제되면 제브라 피시의 얼굴이 길어지고 생쥐의 주둥이가 길어지는 것으로 나타났다. 또, 고단백 사료를 먹인 임신한 생쥐의 배아는 저단백 사료를 먹인 임신한 생쥐의 배아에 비해 mTORC1 신호가 변하고 비강 부분이 더 커지고 턱뼈가 작아진 것으로 나타났다. 연구를 이끈 안드레이 차긴 스웨덴 카롤린스카 연구소 교수(생리학·약리학)는 “이번 연구 결과는 모체 식단 변화가 복잡한 유전적 메커니즘과 상호 작용해 다양한 얼굴 특징을 만들어내는 데 영향을 미칠 수 있음을 보여준다”라고 설명했다. 차긴 교수는 “이 같은 경로가 인간의 얼굴 특징 형성에도 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 본다”라고 덧붙였다.

364명의 목숨을 앗아간 ‘2004년 베슬란 학교 인질 참극’ 이후 20년만에 러시아에서 발생한 최악의 총격 테러로 평가받는 ‘모스크바 콘서트홀 총격·방화 테러’로 인한 희생자 수가 참사 발생 사흘만인 24일(현지시간) 최소 137명으로 늘었다. 모스크바 바스마니지방법원은 이날 모스크바 총격 테러 혐의로 기소된 피의자 달레르욘 미르조예프(32), 사이다크라미 라차발리조다(30), 모스크바 포돌스크의 세공 공장에서 일하던 이주노동자 샴시딘 파리두니(25)와 러시아 중부 이바노보의 이발사였던 무함마드소비르 파이조프(19)의 신상을 공개하고 오는 5월 22일까지 2개월 간 구금 명령을 내렸다. 법원 대변인은 타지키스탄 국적의 남성인 4명 중 3명은 모든 혐의를 인정했다고 설명했다. 이들의 국적은 타지키스탄으로 유죄 판결을 받으면 최대 종신형에 처해질 수 있다. 이들 4명은 네 명 모두 눈에 띄는 부상을 입은 상태로 법정에 들어섰다. 이날 친정부 성향 소셜미디어 텔레그램에는 피의자들이 전기충격기와 망치 등으로 잔인하게 심문을 당하는 모습이 담긴 출처 불명의 영상이 올라왔다. 로이터통신은 “러시아 언론이 공개한 법정 사진을 보면, 한 쪽 눈이 없는 파이조프는 휠체어를 타고 법정에 들어섰고, 다른 한 명은 오른쪽 귀가 있어야 할 곳에 붕대를 감고 있었다. 또 다른 한 명은 귀에 피멍이 들었다. 얼굴이 퉁퉁 부은 한 용의자는 방향 감각을 잃은 채 눈을 뜨려고 애쓰는 것처럼 보였다”고 보도했다. 이들 4명은 지난 22일 오후 7시 40분쯤 미니밴을 타고 모스크바 북서부 크라스노고르스크의 6200석 규모의 대형 콘서트홀인 크로커스 시티홀 뒷문으로 들어와 출입문을 봉쇄한 뒤 자동 소총을 난사하고 불을 질렀다. 이로 인해 어린이 3명을 포함해 최소 137명을 숨지고 182명이 다쳤다. 사고 당시는 옛 소련 시절 인기를 끌던 록 밴드 ‘피크닉’이 히트곡 ‘Afraid of Nothing’을 부르기 직전이었다. 러시아 사법당국은 “사망자 대다수가 총상과 연기 중독으로 숨졌다”면서 “화재로 시신이 심각하게 훼손되면서 신원 확인에 어려움을 겪고 있다”고 설명했다. 러시아 연방보안국(FSB)은 “피의자들이 우크라이나 국경으로 망명하기 위해 우크라이나 측과 접촉중이었다”고 밝혔다. 알렉산더 킨슈테인 러시아 의원은 이날 “피의자들이 지난 22일 밤 모스크바에서 남서쪽으로 남서쪽으로 약 340㎞ 떨어진 브랸스크 지역에서 르노 차량을 탄 채 도주하다가 경찰의 추격을 따돌리려다가 끝내 붙잡혔다”고 말했다. 이들의 차 안에는 AK 돌격소총 2정과 탄약 4세트, 탄약이 담긴 통 500개 이상, 탄창 28개가 나왔고, 타지키스탄 여권 등이 발견됐다. 타지키스탄은 중앙아시아 이슬람 국가로 한때 소련에 속해 있던 국가다. 러시아 보안당국은 이들 4명을 포함해 관련자 총 11명을 전날 체포해 모스크바에 있는 조사위 본부로 이송했다. BBC는 이날 러시아 내 보안에 정통한 익명의 소식통을 인용해 “피의자 중 한 명은 사고 현장에서 사망했고 다른 한 명은 추격전을 벌이던 브랸스크의 차에서 숨졌다”고 말했다고 보도했다. BBC는 “죽은 사람의 여권 사본을 확인한 결과 30세 타지키스탄 시민이었다”고 밝혔다. 러시아 조사위원회는 “이번 테러로 다친 생존자 100여 명 중 상당수가 생명이 위태로운 상태”라며 “현재까지 신원이 확인을 마친 피해자는 모두 62명이고 나머지 신원 확인이 되지 않은 사망자는 유전자 감식에 들어갔다”고 밝혔다. 참사 발생 사흘이 지난 이날 전소된 크로커스 시티홀 앞은 그을린 건물 철제 잔해가 어지럽게 흩어져 있었고, 무고하게 희생된 사람들을 추모하려는 러시아 시민들의 헌화 행렬이 끊이지 않았다. 러시아 전역에서는 국가애도의날을 맞아 깃발을 반만 올리는 조기를 게양했다. 안드리 유소프 우크라이나 군사정보부 대변인 로이터에 “우크라이나는 물론 이번 테러 공격에 관여하지 않았다”며 “우크라이나는 러시아 침략자들로부터 주권을 지키고 영토를 해방했으며 민간인이 아닌 점령군의 군대 및 군사 목표물과 싸우고 있다”고 말했다. 이슬람 시아파 극단주의 무장테러단체 이슬람국가(IS)의 아프가니스탄 지부인 이슬람국가 호라산(ISIS-K)은 배후를 자처했지만, 러시아는 전쟁중인 우크라이나를 테러 배후로 지목했다.

무지개 빛깔의 눈과 거대한 머리를 가진 기괴한 해양생물이 있다. 바로 여러 생물을 합쳐 놓은 듯한 외형 때문에 키메라(chimaera)라는 별칭을 가진 ‘은상어’다. 그러나 서구에서 불리는 이름은, 외모에 걸맞는 ‘유령상어’(Ghost Shark)다. 최근 미국 산호세 주립대 태평양 상어연구센터 연구팀은 태국 안다만 심해에서 유령상어의 신종을 발견했다는 연구결과를 발표했다.이름도 으스스한 유령상어는 수심 2㎞ 바닷속에서도 서식하는 심해어종으로 좀처럼 인간에게 그 모습을 허락하지 않는다. 연골어류의 일종인 유령상어는 상어와 가오리의 먼 친척뻘로, 3억 년 이상을 지구에서 살았을 것으로 추정돼 과학자 입장에서는 그야말로 ‘살아있는 화석’과도 같다. 상어연구센터 연구팀은 수심 772~775m에서 운좋게 276㎜ 길이의 수컷 유령상어를 발견해 포획하는데 성공했다. 이 유령상어는 전체 몸의 3분1에 달하는 머리와 독침처럼 날카로운 꼬리 그리고 검은색 깃털 지느러미를 가진 기괴한 모습이었다. 연구팀은 유전자 분석을 통해 이 유령상어가 신종임을 밝혀내고 새로운 이름(Chimaera Supapae)으로 명명했으며, 이에따라 유령상어는 현재까지 밝혀진 총 53종에서 54종으로 늘어났다.연구를 이끈 데이비드 에버트는 “태국 해역에서 유령상어를 만나는 일은 거의 없다”면서 “유령상어의 신종을 발견한 것은 우리가 해양환경에 대해 얼마나 아는 것이 적은 지를 보여준다”고 설명했다. 이어 “유령상어는 3~4억 년 전의 혈통을 지닌 가장 오래된 어류 계통 중 하나”라고 덧붙였다. 한편 유령상어의 특이한 생식과정도 흥미롭다. 먼저 유령상어 수컷의 머리에는 갈고리 모양이 기관이 존재하는데 이는 접었다 펼 수 있는 기능이 있다. 이 기관의 용도는 자신의 주위로 지나가는 암컷의 지느러미를 잡는 것이다. 이렇게 암컷이 잡히면 수컷은 배지느러미 부근에 있는 기각(clasper)이라는 한쌍의 생식기를 통해 정자를 주입한다. 이렇게 정자를 체내에 흡수한 암컷은 이를 일종의 ‘정자은행’에서 수년 간 보관한다.

광주과학기술원(GIST)은 AI(인공지능)대학원 이현주 교수 연구팀이 사람의 유전자 발현 정보와 약물 그래프 정보를 기반으로 암환자의 약물 반응을 예측하는 인공지능 모델을 개발했다고 25일 밝혔다. 연구팀에 따르면 동일한 유형의 암 환자에 같은 약물을 사용하더라도 개인의 유전적 특성이나 암세포의 돌연변이에 따라 약물의 반응이 달라질 수 있다. 각 개인에게 맞는 약물을 찾기 위해서는 정확한 약물 반응 예측이 중요하기 때문에 최근에는 머신러닝이나 딥러닝 같은 인공지능 기법을 사용해 약물의 반응을 예측하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 대부분의 약물 반응 예측 연구에서는 약물 반응 정보가 존재하는 환자 데이터의 수가 부족해 데이터가 충분히 많은 세포주 데이터로 모델을 학습시킨다. 그러나 세포주 데이터는 면역계, 혈관계 등이 존재하지 않다는 점에서 환자 데이터의 유전자 발현량 정보와는 큰 차이가 있다. 따라서 세포주 데이터로 학습시킨 모델을 환자 데이터에 적용했을 때 정확성이 낮아지는 한계가 있다. 연구팀은 적대적 생성 신경망(GAN)을 활용해 인공지능 모델에서 세포주 데이터와 환자 데이터 상호 간 표현의 차이를 줄임으로써 세포주 데이터로 학습하더라도 환자 데이터에서도 정확한 약물 반응을 예측할 수 있도록 한 …PANCDR‘ 모델을 개발했다. 연구팀이 개발한 ‘PANCDR’ 모델은 판별자와 약물 반응 예측 모델을 번갈아 가며 학습시키는데, 1단계에서는 가우시안 인코더(Gaussian encoder)가 인코딩한 잠재 벡터(latent vector)가 세포주의 유전자 발현 데이터에서 온 것인지 환자의 유전자 발현 데이터에서 온 것인지 구분하는 판별자를 학습시킨다. 2단계에서는 반대로 판별자가 어느 데이터에서 온 것인지 구분하지 못하도록 약물 반응 예측 모델을 학습시킨다. 이때 환자의 데이터는 유전자 발현 데이터만 있고 약물 반응성이 없는 대규모의 데이터를 활용하였다. ‘PANCDR’ 모델(AUC 0.7106)은 환자 데이터에서 기존의 약물 반응 예측 모델(AUC 0.5273)보다 34% 이상 뛰어난 예측 성능을 보였다. 연구팀은 ‘PANCDR’ 모델을 서울대병원 연구팀(박성혜 교수)의 소아 뇌종양 환자 데이터에 적용하여 반응성이 가장 높게 예측된 상위 5개의 약물을 선정했다. 그리고 이에 관한 기존 연구를 조사한 결과, 5개 약물 모두 뇌종양과 관련되어 있음을 확인해‘PANCDR’ 모델의 정확도와 신뢰도를 검증했다. 이현주 지스트 교수는 “이번 연구 성과를 통해 세포주 데이터로 약물 반응 모델을 학습하더라도 환자 데이터에서 높은 정확도로 예측하는 것이 가능하다”며 “향후 개인 맞춤 치료를 위한 정확한 약물 반응 예측을 제공할 것으로 기대된다”고 말했다. 이현주 지스트 AI대학원 교수가 지도하고 김주연 연구원이 수행한 이번 연구는 서울대학교 의과대학 병리학교실 박성혜 교수와의 공동연구로, 정보통신기획평가원(IITP)의 지원을 받았으며 생명정보학 분야 국제학술지 ‘Briefings in Bioinformatics’에 지난 14일 게재됐다.

포렌식 유전계보학과 씹다 뱉은 껌이 장기미제 살인사건 해결의 결정적 실마리가 됐다. 23일(현지시간) 미국 CNN 방송은 44년 전 오리건주에서 발생한 살인사건의 용의자가 씹다 뱉은 껌에 덜미가 잡혀 유죄 판결을 받았다고 보도했다. 18일 오리건주 멀트노머 카운티 지방검찰은 1급 살인 등의 혐의로 기소된 로버트 플림튼(60)이 지난 15일 유죄 판결을 받았다고 밝혔다. 플림튼은 1980년 1월 15일 마운틴 후드 커뮤니티 칼리지 캠퍼스 주차장에서 이 학교 학생 바버라 터커(당시 19세)를 납치한 뒤 성폭행하고 구타해 살해한 혐의를 받는다. 터커는 다음날 주차장 덤불에서 시신으로 발견됐다. 당시 목격자들은 플림튼을 범인으로 지목했지만, 그의 범행을 입증할 단서는 부족했고 사건은 장기미제로 남게 됐다. 그러다 2000년 법의학 기술 발달로 오리건주 경찰은 부검 당시 터커의 몸에서 채취한 샘플에서 DNA 프로필을 분석해내는 데 성공했다. 다만 그때 DNA 데이터베이스에서 일치하는 프로필은 찾지 못했다. 그래도 수사는 멈추지 않았다. 오리건주 경찰은 2021년 버지니아주에 있는 기술회사 ‘파라본 나노랩스’에 용의자의 DNA 프로필과 부합하는 신체적 특징을 추려달라고 요청했다. 이 회사는 ‘포렌식 유전계보학’을 활용, 제2차 세계대전 징집 기록에서 용의자 DNA 프로필과 유사한 붉은 머리 남성을 찾아내는 데 성공했다. 유전계보학은 일반적인 유전법칙에 따라 사람들 사이에 얼마나 많은 DNA를 공유하고 있는지 분석해 친족 관계를 밝히는 학문이다. 최근 미국에서는 이를 수사에 접목해 골든 스테이트 킬러 사건을 포함한 50여건의 미제사건을 해결했다. 유사한 유전자를 가진 사람들의 계보를 조사해 범인을 특정한 것이다. 경찰은 터커 사건에도 이 방식을 적용, 일종의 ‘유전자 족보’를 만들어 범인을 특정하기로 했다. 추적 결과 용의자는 오리건주의 빨간 머리 남성으로 좁혀졌고 2021년 3월 마침내 플림튼이 유력한 용의자로 상정됐다. 이후 플림튼 감시에 들어간 수사관들은 그가 씹다 뱉은 껌을 수거, 터커의 몸에서 채취한 샘플과 DNA를 대조해 일치함을 밝혀냈다. 해당 자료를 근거로 경찰은 2021년 6월 8일 플림튼을 터커 살인사건의 용의자로 체포했다. 그리고 지난 15일 재판부는 플림튼에게 유죄 판결을 내렸다. 다만 성폭행 혐의는 인정하지 않았다. 재판부는 현재 증거만으로는 터커가 살아있는 상태에서 성폭행 또는 성적 학대가 있었다는 사실이 합리적 의심 없이 입증됐다고 볼 수 없다고 판단했다. 현재 구금 상태로 재판 중인 플림튼은 무죄를 주장하며 항소할 계획을 밝혔다. 플림튼에 대한 선고 공판은 오는 6월 열릴 예정이다. 이번 판결과 관련해 터커의 유족은 “오랜 세월 포기하고 살았다”며 “정말 좋은 소식이다”라고 환영의 뜻을 전했다.

악을 저지르는 유전자는 따로 있을까. 인간이 아무리 의지를 가지고 선하게 살아가려 해도 악한 사람이 따로 있다면 과연 세계는 더 나아질 수 있을까. 죄를 저지를 수밖에 없는 환경에 처한 인간은 과연 다른 선택을 할 수 있을까. 기록상의 태초부터 이어져 온 이 어려운 질문을 던지는 작품이 있다. 서울예술단의 창작가무극 ‘다윈 영의 악의 기원’이다. 작품은 박지리(1985~2016) 작가의 동명 소설을 원작으로 한다. 제목에서 알 수 있듯 한 가문에 대물림된 3대에 걸친 악의 근원을 이야기하는 작품이다. 2018년 초연을 시작으로 2019년, 2021년에 이어 네 번째 시즌을 맞은 서울예술단의 대표 레퍼토리다. ‘다윈 영의 악의 기원’은 최상위 계층이 사는 1지구부터 하위 9지구까지로 분리된 계급 도시를 배경으로 한다. 주인공 다윈 영은 상위 1지구에 위치한 명문 학교 프라임스쿨의 학생이자 문교부 장관 니스 영의 아들이다. 니스는 절친한 친구였던 제이 헌터의 기일을 항상 기리는데 30주년 추도식에 따라간 다윈이 제이의 조카 루미 헌터가 삼촌의 수상한 죽음을 밝히는 일에 동참하면서 펼쳐지는 일을 그렸다. 제이의 죽음을 밝힌 유일한 단서는 사라진 사진 한 장뿐이다. 다윈과 루미는 사진의 행방을 찾아 9지구로 향하는가 하면 니스의 아이디를 몰래 이용해 국립도서관 디지털 아카이브도 열람한다. 두 사람이 백방으로 애써보지만 좀처럼 진척되지 않는 답답한 상황이 이어진다.그러나 다윈은 이내 아버지가 제이의 죽음과 연관됐다는 사실을 알게 된다. 제이의 죽음은 니스가 자신의 아버지인 러너 영과 가문을 지키기 위해 벌어졌고, 그렇게 아등바등 지켜온 가문을 지키기 위해 다윈도 아버지와 같은 선택을 하는 상황에 놓이게 된다. 아버지가 저지른 죄를 덮기 위해 아들이 또 죄를 저지르고 그렇게 악은 계속 대물림된다. 다윈 집안의 사연을 접하면 악은 유전적 요인인가 환경적 요인인가 고민하게 된다. 범죄 유전자가 따로 있는가 싶으면서도 그런 환경에 놓인다면 제아무리 선한 인간이라도 별다른 선택을 할 수 있었을까. 선과 악의 경계는 가까이 맞닿아 있는지라 죄의 문제가 인간의 의지로 해결될 수 있는 것인지, 인간이 벼랑 끝에 몰렸을 때 어떤 선택을 해야 하고 할 수 있는지 등과 같은 근원적인 질문을 ‘다윈 영의 악의 기원’은 던진다. 한 사람의 내면에 공존하는 선과 악, 인류가 어쩌면 영원히 해결하지 못할 계급 갈등, 법과 정의, 삶과 죽음의 문제 등 보통의 작품에서는 쉽게 다루지 못하는 영역을 다루면서도 대중성까지 잡았다. 문학적이면서도 서정적이고 시적인 가사와 군모 곳곳에 배치된 유머가 작품의 균형을 탄탄하게 조율한다. 이유리 서울예술단 예술감독이 “한국 뮤지컬 시장에 생명력과 모델 가치가 있는 콘텐츠를 선사해주는 작품으로서 의미가 크다”고 말한 대로 국립단체가 아니었다면 불가능했을 규모와 구성이다. 앞선 공연들과 마찬가지로 서울 서초구 예술의전당 CJ토월극장에서 만날 수 있다. 23~24일이 마지막 공연이다.

중국에서 세계 최초로 돼지의 간을 인간에게 이식하는데 성공했다. 유전자를 교정한 돼지 심장이나 신장을 이식한 사례는 있었으나, 돼지 간을 이식한 사례는 최초라는 점에서 전 세계의 관심이 집중됐다. 더우커펑 중국 공군의대 서경병원 외과전문의 연구진은 지난 10일 유전자를 조작한 소형 돼지의 간을 임상적으로 사망 상태인 50대 뇌사자에게 이식했다. 일반적으로 뇌사자는 뇌 기능이 정지해 인공호흡기로 호흡을 유지하는 상태를 의미한다. 이식에 사용된 간은 중국 바이오기업인 ‘클론오르간 바이오테크놀로지’가 기른 소형 돼지의 간이다. 해당 돼지는 병원체가 없는 무균 시설에서 사육한 돼지이며, 돼지 거대세포바이러스 등 12종 병원균에 대해 음성 판정을 받은 뒤 수술에 동원됐다. 해당 돼지의 간세포 에서는 총 6개의 유전자 교정이 이뤄졌다. 간세포 표면에 있는 단백질 유전자 3개는 비활성화하는 대신, 인간 단백질에 있는 유전자 3개를 도입한 것이다. 이는 장기 이식 시 발생할 수 있는 거부반응을 막기 위한 조치다. 유전자를 조작한 돼지의 간을 이식받은 뇌사자에게서는 10일이 지난 시점까지도 장기 이식 거부반응이 나타나지 않는 것으로 알려졌다. 간에서 정상적으로 담즙이 생성되는 점도 확인됐다. 돼지의 간→인간 이식이 까다로운 이유 과거 사람에게 돼지의 심장이나 신장 등의 장기를 이식한 사례는 있었지만, 간이 이식된 것은 이번이 처음이나. 심장은 체내에서 펌프 역할을 주로 하지만, 간은 심장보다 조금 더 복잡한 작업을 수행하기 때문에 이식이 까다롭다. 이번에 유전자를 조작한 돼지의 간 이식이 비교적 성공적인 결과를 냈지만, 아직 많은 숙제가 남아있다.먼저 이번 사례의 주인공이 임상적으로 사망 상태인 뇌사자라는 점, 그리고 돼지의 간에서는 인간의 간에서 수행되는 단백질 생산까지 기대하기는 어렵다는 점 등이 걸림돌로 꼽힌다. 전문가들은 돼지의 간이 사람의 간을 완전히 대체한다기보다는, 단기 치료제로서의 역할을 할 수 있을 것으로 보고 있다. 환자에게 이식이 가능한 간을 찾을 때까지 시간을 버는 용도로서의 역할이다. 연구진은 “궁극적인 목표는 돼지의 간이 사람의 간을 완전히 대체하는 것”이라면서 “이번 연구는 뇌사자의 간을 제거하지 않은 상태에서 돼지 간을 이식한 것이지만, 올해 말에는 사람의 간을 완전히 제거한 채로 돼지 간을 이식할 예정”이라고 전했다. 이어 “돼지 간이 불치병에 걸린 사람들의 장기 공급원으로서의 가능성이 있는지를 지속적으로 확인할 것”이라면서 이번 연구 결과가 상당히 고무적이었다고 자평했다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지인 ‘네이처’ 최신호에 실렸다.

숙명여자대학교 생명시스템학부 이병철 교수가 정밀 유전자 편집 세포치료제의 임상적 적용 가능성을 검증한 연구 결과를 발표했다. 이 기술을 다양한 연구에 적용하면 향후 차세대 유전자치료 기법을 검증하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 이 논문은 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’(Cell Stem Cell)에 지난 20일 게재됐다. 논문명: Impact of CRISPR/HDR-editing versus lentiviral transduction on long-term engraftment and clonal dynamics of HSPCs in rhesus macaques 이병철 교수와 미국국립보건원(NIH) 신시아 던바(Cynthia Dunbar) 선임 연구자 공동 연구팀은 이 연구에서 유전자가위를 이용한 체외 조혈 줄기세포 정밀 유전자 치료의 장기간 생착 효능과 이를 통한 임상적 적용 가능성을 검증했다. 연구팀에 따르면 유전자가위(CRISPR/Cas9)를 이용한 세포유전자치료제는 해당 유전자를 녹아웃시켜 기능을 감소시킬 수 있지만, 다양한 변이를 통해 유발되는 유전질환에는 적용하기 어렵다는 한계가 있다. 또한, 바이러스벡터를 통한 유전자 삽입 방식은 백혈병 등 부작용 우려가 있고, CRISPR-상동재접합(Homology-Directed Repair) 방식을 통한 유전자 삽입은 이식 후 생체 내 지속성에 대한 의문이 존재한다. 따라서 관련성 높은 전임상 모델에서 정밀 유전자 편집 조혈 줄기세포의 이식 후 생착과 지속성, 그리고 이를 통한 임상적 적용 가능성을 검증하는 것이 중요한 과제로 남이 있었다. 연구팀은 상동재접합(HDR) 방식을 통해 타겟 위치에 유전자 바코드를 삽입하는 기술을 개발해 체외로 분리한 조혈 줄기세포를 표지하고, 인간과 유사한 조혈계의 특징을 보이는 비인간 영장류 모델에 자가 이식했다. 그 결과 장기간 추적 연구를 통해 정밀유전자 편집된 세포는 정상세포에 비해 이식 후 생존 능력이 급격히 감소하고, 이식된 세포의 클론성도 감소한다는 사실을 확인했다. 기존 체외 세포배양실험과 마우스 이종 이식을 통한 단기 실험에서는 밝혀내지 못한 새로운 사실을 발견한 것이다. 또 연구팀은 이식 전 생체 외 높은 유전자 편집 효율에도, 생착 후에는 편집세포가 소실되는 것을 확인했다. 특히 이식 세포 추적 결과를 통해 이식 후 장기 조혈 과정에 참여하는 조혈 줄기세포 그룹이 정밀 유전자 편집 기구 적용에 더 취약한 성질을 보인다는 사실을 도출하는 성과도 냈다. 이번 연구는 현재 여러 건의 임상실험이 진행 중인 렌티바이러스 벡터를 통한 유전자 삽입 세포와 앞서 기술한 유전자가위로 정밀 편집된 세포를 동일 개체에 동시에 주입해 경쟁적 자가이식모델을 구축하고, 이식 세포 추적 연구를 통해 두 치료기술의 유효성을 세계 최초로 비교 분석했다는 의의가 있다. 이를 통해 렌티바이러스를 통해 유전자를 삽입한 세포의 체내 생존율이 월등히 높고 다클론성을 유지할 수 있다는 점을 증명했다. 연구를 총괄 수행한 이병철 교수는 “최근 유전자가위 기술을 활용한 카스게비Casgevy나 리프제니아(Lyfgenia) 같은 유전자 치료제가 치료용으로 승인된 반면, 동일 질환 치료제 개발을 위한 그래파이트 바이오(Graphite Bio)의 임상실험(nula-cel)은 이유를 알 수 없는 혈액세포 감소증이 발생해 중단된 바 있다”며 “이번 연구 결과는 그 이유를 과학적으로 설명하며, 최신 유전자 치료 기술의 임상적 적용 가능성을 가늠할 수 있게 하는 주요한 연구 성과”라고 밝혔다. 이어 이 교수는 “향후 개발된 기술을 기초 및 전임상 연구에 확대 적용함으로써 유전자세포 치료기술을 고도화하고, 차세대 유전자 치료기법의 검증연구에도 도입할 계획”이라고 덧붙였다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(기본) 및 선도연구센터(SRC) 지원으로 수행됐다. 이병철 교수는 서울대 수의과대학 학사, 석·박사통합, 박사후 연구원과 미국국립보건원(NIH) 박사후 연구원을 거쳐 2023년 숙명여대 생명시스템학부 교수로 부임했다. 줄기세포생물학, 유전자세포치료제 분야 전문가로 현재 과학기술정보통신부‧한국연구재단 개인연구자지원사업(기본)과 과학기술정보통신부‧한국연구재단 선도연구센터사업(SRC) 등을 수행하고 있다.

모랫바닥에 집을 짓고 물고기와 함께 사는 딱총새우의 국내 서식이 처음 확인됐다. 국립생물자원관은 지난해 11월 박진호 전북대 교수 연구팀과 제주 서귀포 섶섬 연안의 수심 15m 모랫바닥에서 딱총새우 20여 마리가 서식하는 것을 확인했다고 21일 밝혔다. 연구진이 형태 및 유전자를 분석한 결과 일본 남부 연안 등 아시아 열대·아열대 연안에 넓게 분포하는 알페우스 벨루루스(Alpheus bellulus) 종으로 확인됐다. 생물자원관은 몸 전체에 호랑이와 유사한 무늬를 가진 특징을 바탕으로 ‘호랑무늬딱총새우’(가칭)라는 국명을 부여했다. 발견 당시 딱총새우는 붉은동갈새우붙이망둑과 청황문절 등 두 종의 어류와 공생하고 있었다. 망둑어는 딱총새우가 굴 형태의 집을 지으면 함께 살면서 배설물을 먹이로 제공하고, 딱총새우가 집을 수리하는 동안 포식자의 접근을 감시해 딱총새우에게 위험 신호를 보내는 것으로 알려졌다. 청황문절은 상호작용이 알려진 바 없고, 위험을 느끼면 바위나 모래굴 속으로 숨는 습성이 있다. 서민환 국립생물자원관장은 “다양한 생물 서식지에 대한 조사를 통해 독특한 생태적 특징을 갖는 생물종에 관한 연구를 확대할 예정”이라고 밝혔다.

코로나 바이러스는 세계를 공포로 몰아넣은 인류의 적이었다. 하지만 의료과학기술이 바탕이 된 자가 진단키트 개발 등 의료시장을 활성화하는 계기도 됐다. 11년 전 미국의 영화배우 앤절리나 졸리가 이용한 ‘소비자 직접(DTCㆍDirect-to-customer) 유전자 검사’도 그런 경우다. 오랜 기간 유방암과 씨름하던 어머니를 잃은 졸리는 이 검사를 통해 자신에게도 유방암에 쉽게 걸릴 유전인자가 있음을 확인하고 예방적 수술을 받았다고 고백했다. 치료 중심의 의학 트렌드가 유전자 정보를 이용한 예방 중심으로 바뀌고 있음을 보여 준 사건이었다. DTC는 유전자 검사 기관이 의료인 개입 없이 소비자를 대상으로 영양, 생활습관 및 신체적 특징에 따른 질병 예방과 유전적 활동을 알려주는 검사다. 국내에선 생명윤리법이 정한 요건을 갖춘 10곳의 유전자 검사 기관에서 검사를 받을 수 있다. 이용자는 인증업체의 홈페이지에 들어가 검사 키트를 신청하고 타액을 채취해 보내면 된다. 10만원에서 30만원 정도 비용이 든다. 업체는 이후 콜레스테롤 농도, 간식류 선호도, 과일 선호도, 근육발달 능력, 복부비만, 원형탈모 등 최대 165개 항목에 이르는 건강 관련 정보를 알기 쉽게 제공해 준다. 최근 국내에서도 DTC 이용이 늘고 있다. ‘과학사주’, ‘유전 MBTI’로 불리며 주로 2030 젊은층의 관심이 뜨겁다. 글로벌 디지털 헬스케어 산업은 2020년 1525억 달러에서 2027년 5088억 달러 규모로, 연평균 18.8% 성장세가 전망된다. 이용자 증가에 따른 정부 대책이 필요하다. 유전자 검사 이용자가 늘수록 질병에 대한 두려움과 이를 예방하려는 비용 지출이 늘 수 있다. 이용 과정에서 개인의 유전자 정보가 고스란히 노출될 수 있다는 점도 유의해야 한다. 특히 우리와 달리 미국, 중국 등 해외 업체들은 정부 인증을 받지 않았다. 홍콩의 한 업체는 한국어 홈페이지까지 개설해 무료 이용 이벤트를 펼 정도로 한국인 공략에 적극적이다. 이런 미인증 업체를 이용하는 사람이 많아지면 그만큼 국민의 유전자 정보가 유출되는 것이다. 인증받지 않은 해외 업체는 국내 온라인 영업을 할 수 없도록 홈페이지 운영을 제한하는 등 정부 차원의 규제가 필요해 보인다.

“민망스럽지만 어쩔 수 없이 피해 세대에서 불쾌감을 호소해 사진을 게재, 안내문을 공지하니 양해바랍니다.” 지난 18일 어느 아파트에는 ‘창문 밖으로 (콘돔) 버리지 마세요!’라는 공지문이 붙었다. 공지문 내용에 따르면 입주민 중에 다 쓴 콘돔을 바깥에 투척하는 몰상식한 이가 있었다. 아파트 관리사무소장은 “절대 창문 밖으로 버리는 일이 없도록 각별히 주의해 주시길 바란다”며 사진 두 장을 공개했다. 사진에는 101동 2호라인 앞 베란다 난간대 및 화단에 버려진 콘돔이 있었다. 관리사무소장은 “우리가 살고 있는 곳은 공동주택이니 이웃을 배려하고 깨끗한 주거 공간이 될 수 있도록 협조해 주길 바란다”고 거듭 당부했다. 한편 현행 폐기물관리법 제38조의 4에 따르면 담배꽁초와 휴지 등 휴대하고 있는 생활폐기물을 버리면 5만원, 비닐봉지 등에 담아 버리거나 휴식 또는 행락 중에 발생한 쓰레기를 버리면 20만원 등 쓰레기 무단 투기할 경우 100만원 이하의 과태료를 부과하도록 규정하고 있다. 네티즌들은 “민폐 끝판왕. 구역질 나온다” “세상에 저걸 창밖으로 던지다니” “유전자 분석해서 범인 잡아야” 등의 반응을 보였다. 피임 도구뿐 아니라 아파트에서 쓰레기 등 낙하물은 단순 민원을 넘어 인명피해로 이어질 수 있어 위험하다. 공중에서 떨어지는 낙하물로 인해 인명피해가 발생할 수 있어서다. 실제 2022년 한 아파트에서는 성인용품인 리얼돌이 주차장으로 떨어져 차량이 망가지는 사고가 일어나기도 했다. 당시 이 낙하물은 15kg이 넘는 것으로 알려졌다. 물건 투척으로 다른 사람의 재물에 피해를 줬을 경우 고의성이 있다면 3년 이하의 징역 또는 700만원 이하의 벌금이 부과된다. 고의성이 없다면 형사처벌은 면해도 민사상 손해배상을 해야 한다. 만일 물건 투척으로 사람이 다치거나 사망에 이르게 했을 경우, 이는 고의성 여부를 불문하고 모두 처벌받는다.“옥상서 애정행각…자녀 교육 부탁” 지난해 12월에는 젊은 남녀가 강원 원주시의 18층 아파트 옥상에서 애정행각을 벌이다 주민들에게 목격, 아파트 측이 자녀들의 성교육을 당부하는 안내문을 부착하기도 했다. 관리사무소 측은 ‘옥상 출입 금지’ 안내문을 통해 “최근 옥상 지붕에 올라가 애정행각을 벌이는 젊은 남녀로 인해 그것을 목격한 입주민들의 간담을 서늘하게 하는 일이 있었다”라며 젊은 남녀가 경사진 지붕에 걸터앉아 몸을 섞고 있는 사진을 공개했다. 관리사무소는 “옥상은 화재 시 대피 공간으로만 출입 가능하다. 추락사고 등 안전사고 예방 및 시설물(함석 기와) 파손 방지를 위해 평상시 출입을 금하고 있으니 절대 출입하지 말아 달라”고 강조했다. 그러면서 “자녀들에게도 이러한 상황을 교육해 주시기 바란다. 공사를 목적으로 한 출입 외 지붕에 사람들이 올라가 있는 모습을 발견하면 즉시 관리사무소로 연락해달라”고 덧붙였다.

의약품과 식품 등 특허 출원 시 사용된 유전자원 출처 공개가 의무화되면 우리 기업이 외국에 추가로 지불해야 할 비용이 연간 최대 1100억원에 이른다는 조사 결과가 나왔다. 유전자원이 상대적으로 적은 우리나라는 바이오와 식품 분야 등에서 개발이 위축돼 국제 경쟁력이 약화될 수 있다는 지적이 나온다. 19일 특허청 등에 따르면 5월 스위스 제네바에서 열리는 세계지식재산기구(WIPO) 외교회의에서 발명에 사용된 식물·미생물·동물 등 유전자원 및 전통 관련 지식 출처를 특허 출원 시 공개하는 조약을 채택할 가능성이 높은 것으로 알려졌다. 유전자원 출처를 공개하지 않은 특허에 대해서는 취소 또는 무효화하는 제재안도 포함될 전망이다. 유전자원 활용에 대한 이익 공유를 명시한 ‘나고야의정서’가 시행됐지만 공유 요청이 최근 5년간 3.6%(국내 기준) 수준에 불과하다. 일반적으로 중개업체를 통해 공급되면서 유전자원 제공자가 사용 여부를 확인하는 게 어렵기 때문이다. 그러나 원료물질 출처가 공개되면 개도국의 공유 요구가 확대될 것으로 보인다. 특히 인도와 중국 등 유전자원 부국, 유럽연합 등이 조약 채택에 적극적인 것으로 알려졌다. 예를 들어 조약이 발효되면 ‘팔각’이란 식물을 이용해 신종플루 치료제 타미플루를 개발한 A사는 원료물질 출처를 공개하고 제품 판매 수익의 일부를 팔각 제공자와 나눠야 한다. 특허청이 국내 바이오기업 1738곳을 대상으로 설문조사한 결과 응답 기업 350곳 중 91.1%가 부담을 토로했다. 출처 공개에 따라 추가 지불해야 하는 로열티가 연간 900억원, 심사 지연과 특허 취소 등 제재 수준에 따른 추가 부담액이 최대 244억원으로 추산됐다. 정부 관계자는 “우리나라가 가입하지 않더라도 가입국에 특허 출원 시 어려움을 겪을 수 있다”면서 “의약 분야에서 해외 유전자원 이용이 큰 부담이 될 수 있지만 나고야의정서 관련 범정부 대책은 미흡하다”고 말했다.