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  • “유전자 특허경쟁 지금 뒤지면 낙오”

    휴먼게놈프로젝트(HGP)의 1차 결과물인 유전자 지도 초안의 발표로 유전자에 대한 특허문제가 관심의 초점이 되고 있다. 오강현(吳剛鉉·51)특허청장은 “21세기를 이끌어갈 생물산업의 주도권은원천기술을 바탕으로 하는 지식 재산권의 확보에 달려있다”면서 “유전자관련 특허 획득과 활용이 향후 바이오산업의 경쟁력과 성패를 좌우하기 때문에 우리나라도 적극적으로 특허출원에 관심을 기울여야 한다”고 말했다. 인간게놈 관련 특허출원이 본격화될 것에 대비,관련법 개정 작업에 한창인오청장으로부터 유전자 특허의 의미와 대책을 들어봤다. ◆인간게놈지도 초안이 갖는 의미와 유전자 관련 특허 전망은 이번에 공개된인간게놈정보는 단순한 DNA 염기서열로,생체내에서 기능을 수행하는 단백질을 지정해 주는 유전자에 관한 정보는 아닙니다.특허는 어느 정도 기능이 밝혀져 산업상 유용성이 인정되는 경우에만 허용되기 때문에 일부에서 우려하는 것처럼 홍수사태는 당분간 일어나지 않을 것으로 봅니다.하지만 앞으로인간게놈정보를 활용한 기능유전체 연구가 진행되면서 특허출원 경쟁이 가속화될 것으로 예상합니다. ◆특허대상이 되는 것은 정확히 무엇인지요 공개된 DNA염기서열 중에서 특정단백질을 지정하는 유전자를 찾아내고,그 기능을 밝혀 유용성을 입증한 경우특허가 가능합니다.발명이 아니라‘발견’에 해당하므로 특허대상이 아니 라는 의견도 있으나 생명체에서 분리되고,유용성을 규명하는데 인위적인 노력이 가미된 경우, 그 유전자에 대해 특허를 부여하는 것이 국제적인 추세입니다. ◆국내외 유전자 특허현황은 선진국의 생명공학 첨단기업들은 이미 수백건이상의 유전자 관련 특허권을 확보해 놓은 상태입니다.지난 해 유전자 서열목록 제출제도를 시행한 이후 국내에 출원된 유전자 관련 특허출원 건수는총 401건으로 미미한 수준입니다.아직 휴먼게놈 관련 특허의 국내 출원은 본격적으로 이뤄지지 않고 있습니다만 국내 유전자 관련 특허의 63%(260건)가외국인 출원이라는 점은 국내 관련기업이나 연구기관들에 시사하는 바가 크다고 봅니다. ◆특허청 차원에서 마련 중인 대책은 HGP의 완료에 따라 급증할 것으로 예상되는 생명공학 분야의 출원에 대비,HGP의 산물인 DNA단편 및 SNP(단일염기변이) 등에 대한 특허성 판단기준을 마련하는 것을 골자로 ‘생명공학 특허심사기준’ 개정작업을 진행 중입니다.국제적인 추세를 반영하되 심사의 공정성을 확보하기 위해 광범위한 의견수렴 작업을 병행하고 있습니다. ◆유전자 관련 특허가 본격화될 경우 국내 관련업계 및 바이오 벤처기업에미치는 영향도 클텐데요 먼저 발명하는 자가 경제적 가치를 차지할 수 있는것이 특허제도입니다.높은 기술력과 엄청난 개발비를 투자하는 선진국에 비해 우리의 환경이 열세인 것만은 사실이지만 HGP의 결과물인 인간게놈정보공개로 게놈해석의 1차정보를 자유롭게 이용할 수 있기 때문에 오히려 이 분야의 후발주자인 국내 업계에게는 새로운 기회라고 볼 수 있습니다.유전자특허가 본격화되면 국내 업체들이 타격을 입겠지만 특허가 보호되지 않는다면 국내 기업의 연구개발도 촉진되지 않을 것입니다. 함혜리기자 lotus@. *국내외 유전자 특허 현황. 생명공학첨단기술을 둘러싼 바이오업계의 특허전쟁이 인간유전자 지도 초안완성을 계기로 본격화되고 있다. 유전자 치료와 유전정보를 활용한 신약개발이 본격화될 것에 대비,많은 연구비를 투자해 온 선진국의 생명공학 관련 기업과 연구소들은 유전자 특허의엄청난 부가가치 잠재력을 간파하고 수백건 이상의 유전자 관련 특허권을 확보한 상태다. 현재 미국의 바이오 선두기업인 인사이트가 356건,스미스클라인비첨이 197건,제넨테크가 175건,엘리릴리가 145건의 유전자 관련특허를 보유하고 있다. 특허출원이 있은지 일정기간(1년∼1년반)이 지난 후 공개하도록한 특허의 특성상 확실한 통계를 잡을 수 없지만 인사이트와 셀레라 제노믹스는 유전체와관련된 6,000건 이상의 특허출원을 해놓은 것으로 알려졌다. 대학과 공공기관도 특허권 선점 경쟁대열에 뛰어들어 캘리포니아대와 미 국립보건원도 300여건의 특허를 보유하고 있다. 우리나라도 휴먼게놈프로젝트 발표 이후 유전자 염기서열 및 관련 특허출원이 최근 크게 늘고 있는 추세다. 특허청에 따르면 올 1·4분기 동안 유전자 염기서열 특허는 143건이 출원됐다.지난 한해의 경우 모두 401건의 유전자 관련 특허가 출원된 것을 포함,생명공학 분야의 특허 출원은 총 1,651건에 달한 것으로 조사됐다.이처영(李處榮) 특허청 심사관은 “휴먼게놈프로젝트의 가시적 성과가 나오면서 유전자서열관련 출원이 늘고 있다”며 “앞으로 미국의 셀레라,인사이트 등 외국업체의 특허 출원이 더욱 늘어날 것”이라고 분석했다. 앞으로 특허등록된 유전자를 사용하려는 연구기관이나 환자들은 사용료나기술료를 지불해야 한다.때문에 로열티를 지불하지 못해 중요한 연구가 늦어지거나 위중한 환자의 치료가 늦어지는 경우도 빈번하게 일어날 수 있다.일각에서는 자금력으로 무장된 미국 등 몇몇 선진국들이 유전정보를 독점,‘유전자 패권주의’를 낳을 가능성도 있다고 경고한다. 함혜리기자
  • 유전질환 ‘윌슨병’조기진단 길 열렸다

    한국과학기술원(KAIST) 화학공학과 이상엽(李相燁) 교수팀이 윌슨병 DNA칩 진단키트를 개발,아주대학교 한시훈(韓始薰)교수와 함께 임상실험에 성공했다. 윌슨병은 국내에서 발견되고 있는 유전대사질환 중 가장 흔히 발견되고 있는 질환으로 구리대사 과정의 장애로 인해 간과 뇌에 구리가 축적되어 손상을 일으키는 상염색체열성으로 유전되는 질환이다. 전세계적으로 약 3만여명에 1명꼴로 발생되며 한국에서도 비슷한 빈도를 보이는 것으로 추정된다. 이 질환의 임상적 특징은 생후 5세 이후에 증상이 서서히 나타나며 진단 시기에는 이미 간의 손상이 매우 진행된 상태여서 대부분 간이식을 필요로 한다는 점이다. 그러나 조기에 진단할 경우 구리흡착약(penicillamine)만 투여하면 간이식없이 완전히 정상적인 삶을 유지할 수 있다.때문에 조기진단이 절대적으로필요한 유전대사질환이다. 지금까지는 효과적인 조기 진단체계가 구축되지 않아 우리나라에서는 대부분의 환자가 간이식을 필요로 하고 있다. 이교수팀은 최근 KAIST 의과학센터와의 공동연구를통해 한국인에서 나타나는 윌슨병의 원인유전자변이가 서양인과 완전히 다르다는 것을 처음으로 규명했고,이를 이용한 한국형 윌슨병 DNA칩을 개발,윌슨병의 조기진단시스템을 구축하게 됐다. 이번 연구결과는 조기진단에 의한 예방적 치료를 통해 질병의 경과를 효과적으로 차단하고 환자들에게 정상적인 삶을 영위할 수 있는 계기를 마련한것으로 평가된다. 이 교수는 “향후 DNA칩의 개발은 한국인의 유전적 특성이 충분히 규명된상태에서 이뤄질 때 효과적이고 효율적으로 활용될 수 있음이 입증됐다”며“한국인 고유의 유전적 특성 규명이 시급히 이뤄져야 할 것”이라고 말했다. 함혜리기자
  • NHK 제작 게놈 프로젝트 다큐 방영

    KBS1은 최근 화제가 된 인간 게놈 프로젝트에 관한 다큐멘터리를 6일부터 1주일에 2편씩(목,금 밤11시30분) 방송한다. 이 프로그램은 일본 NHK가 99년 제작한 6부작 시리즈로 유전자의 정체와 유전정보를 담고 있는 DNA,게놈 프로젝트의 핵심인 염기서열 등을 컴퓨터 그래픽으로 알기 쉽게 풀이한 과학물이다.6일은 유전자의 정체를 다룬 ‘인체의청사진’,7일은 유전자 돌연변이로 인한 질병과 후천적 요인에 의한 질병 등을 다룬 ‘질병의 청사진’ 을 방송한다. 전경하기자 lark3@
  • 인체 신비를 벗긴다/(하)연구방향과 대응전략

    인간유전자 지도초안 발표로 후발주자인 우리나라의 게놈 연구방향과 대응전략에 관심이 모아지고 있다. 국내 게놈연구는 90년 시작된 미국 중심의 인간게놈프로젝트(HGP)에 대응,94년 과학기술처 시범사업으로 처음 실시됐다.하지만 본격적인 게놈연구는 지난해 말 과학기술부가 주관하는 21세기 프론티어사업의 시범사업으로 ‘게놈 기능분석을 이용한 신유전자 기술개발사업’이 채택되면서부터다. 80년대 본격적인 연구를 시작한 미국 영국 등 과학 선진국들에 비하면 우리나라의 연구수준은 걸음마에 불과하다.원천기술 투자도 미흡하고 인력도 턱없이 부족하다.기술경쟁력은 선진국의 60% 수준에 불과하다.그러나 출발은늦었지만 인간유전체기능연구사업단(단장 兪香淑)은 염기서열 공개를 계기로후발주자로서의 열세를 만회하겠다는 의욕을 보이고 있다. ■한국형 게놈연구 본격화 유 박사는 “여러가지 측면에서 열세인 것은 사실이지만 한국인의 특이한 체질과 질병에 초점을 맞춘다면 국내 연구의 독자성과 가치를 발휘할 수 있을 것”이라고 말했다. 사업단은 이에 따라 위암·간암 등 외국인에게는 발생빈도가 낮지만 한국인에겐 빈발하는 질병관련 유전체를 대상으로 삼아 연구력을 모으기로 했다.과제로는 ▲위암·간암 유전자 및 단백질의 초고속 발굴기술 개발 ▲한국인의특이 단일 염기변이(SNP) 발굴 ▲위암·간암 관련 유전체의 기능연구 ▲한국인에게 자주 일어나는 질환의 유전체 연구 등 4가지를 정했다. 이들 과제에 대해 총 40여가지의 세부과제가 확정되는 대로 연구에 본격 착수할 계획이다. ■3년안에 위암·간암 조기진단 가능 사업단은 2003년까지 1단계로 핵심기반기술 및 한국인 특유의 유전자원을 확보한 뒤 2단계(2004∼2006년)에는 신규유전자의 기능을 정밀 분석하고 응용기술 개발을 목표하고 있다.3단계(2007∼2010년)에는 곧바로 약품개발에 쓸 수 있는 최종 신약 후보물질을 발굴하고 진단·치료기술을 개발할 계획이다. 사업단에 따르면 앞으로 1년안에 위암·간암을 발현시키는 특이 유전자를찾아낼 수 있는 DNA칩을 개발한다는 것이다.국내 최초의 임상조직 은행 표준안이 제정되며 개인 유전정보의 보호·남용·교육에 대한 지침이 제정되는등 유전체 기능연구의 토대도 마련된다.3년 후에는 위암·간암용 진단키트를개발하고,위암·간암을 유발하는 ‘후보유전자’ 1,500개와 목표유전자 150종을 구명(究明)하며,치료에 쓰일 수 있는 신약 후보물질 5종을 확보하는 등가시적인 성과를 도출할 계획이다. 한국인에게 많이 나타나는 위암·간암환자의 생존율을 10∼30% 수준에서 60% 이상으로 높인다는 계획이다.한국형 게놈프로젝트에는 앞으로 10년간 1,740억원이 투입된다. ■정부 지원 90년대 중반 이후 국내 바이오산업이 빠른 속도로 성장하면서정부에서도 바이오산업의 중요성을 인식,지원을 늘리고 있다.올해 정부가 바이오산업에 투자하는 규모는 총 2,140억원으로 지난해(1,608억원)보다 33%늘어났다.과기부가 기초 연구개발에 집중하고 있고 산업자원부는 생명공학의인프라 구축과 개발 기술의 산업화에 대한 지원을 강화하고 있다.2010년까지 생물산업 선진국으로 도약한다는 목표 아래 바이오산업 인프라구축을 위한 5개년 계획(2001∼2005년)을 마련했다.지자체를 중심으로 생물산업의 지역혁신 거점을 구축하고 네트워크화하는 작업도 진행 중이다.‘생물산업발전기반조성 및 유전자변형 생물체의 수출입 등에 관한 법률안’(약칭 생물산업법)도 올 정기국회에 낼 계획이다. 함혜리기자 lotus@. *국내업계 움직임. 유전자지도 초안발표로 국내 대기업들과 제약사,벤처들도 유전체 정보가 가져올 막대한 시장성을 나름대로 전망하면서 발빠르게 투자를 확대하고 있다. 생명공학에 참여하고 있는 기업은 LG 삼성 SK 제일제당 한화 두산 등 10여곳. LG화학은 올해 바이오산업 연구개발과 시설투자에 500억원을 투자할 계획이다.제휴사인 스미스클라인 비참사로부터 받은 퀴놀론계 항생제에 대한 5차분 기술수출료 1,000만달러 등 그동안 바이오산업으로 벌어들인 수익금 1,000억원으로 바이오펀드를 조성,3∼4년에 걸쳐 벤처기업과 대학에 재투자할 계획이다. ‘제 2반도체사업’으로 생명공학산업을 선정한 삼성은 앞으로 3년간 총 3,000억원을 투자한다.그룹 내 삼성종합기술원과 삼성정밀화학을 중심으로 생명공학전문 기업의 설립을 추진 중이다.DNA칩과 진단 칩 등 진단분야 기술개발에 주력한다는 방침이다.SK케미칼은 그동안 중추신경계와 간질치료제,우울증치료제 등 가시적인 성과를 올린 데 이어 올해 50억원을 바이오벤처에 투자하기로 했다. 발효와 백신분야에서 세계적인 경쟁력을 확보한 제일제당은 첨단 생명공학기업으로 재도약하기 위해 앞으로 5년간 1조5,000억원을 투자한다.올해 안에500억원을 투입,미국에 바이오기업을 세우는 방안도 추진 중이다.대상도 올해부터 3년간 2,000억원을 투자,생명공학을 집중 육성한다. 동아제약 녹십자 종근당 한미약품 대웅제약 등 생명공학과 밀접한 제약회사들 역시 바이오벤처기업에 투자를 늘리는 한편 이들 기업과 기술제휴로 신약개발을 서두르고 있다. 바이오벤처기업들의 행보도 빨라지고 있다.바이오니아(DNA칩),프로테오젠 (단백질칩),바이오넥스(SNP발굴),넥스젠(GMO검색키트),제노텍(DNA합성),툴젠(유전자 기능조절) 등 바이오벤처들이 유전정보를 응용한 제품들을 내놓고 있다.국내 바이오시장은 올해 1조2,000억원에 이를 것으로 예상되고 있으며 2010년 9조원,2015년 15조원으로 성장할 것으로 전망된다. 함혜리기자. *優性인간만 활보하는 새 통제사회 올것인가. 1990년 저서 ‘역사의 종언’을 통해 냉전이후의 인류문명을 예언했던 미래학자 프랜시스 후쿠야마 미국 조지 메이슨대 교수가 게놈지도의 완성으로 생명공학의 발달이 인류에 미칠 위험성을 경고했다.28일자 아시안월스트리트저널(AWSJ)에 실린 후쿠야마교수의 글 ‘자연정복의 이정표’를 요약한다. 미국의 셀레라사와 인간게놈프로젝트(HGP)가 공동발표한 인간 유전자지도초안 완성의 의미에 대한 평가는 엇갈린다.상업적인 면에서는 벌써부터 인간게놈지도의 완성이 인류의 건강과 행복에 즉각적인 영향을 미칠 것으로 과대평가되고 있다.이같은 기대는 분명히 부풀려졌다.과학자들이 이뤄낸 것은사전 한권 없이 전혀 알지못하는 외국어로 씌어진 두꺼운 책을 이제 막 옮겨쓰기 시작한 단계에 비유할 수 있다. 방대한 양을 해석해야 하는 엄청난 작업이 남아있다.연구자들은 게놈지도를구성하는 유전자들의 정체를 밝혀내야 한다.어떤 유전자가 특정 단백질을생성하고 어떤 단백질이 유방암과 지능,알츠하이머병,장수 등을 유발시키는지 구명(究明)해내야 한다.민간기업들은 게놈지도 그 자체가 아니라 이를 어떻게 해석했는지 그 방법에 대해 특허권을 주장해야 한다.인간게놈지도 초안완성 발표는 시작에 불과하다. 그렇다고 해서 초안 완성의 의미를 과소평가해서도 안된다.인간 유전자 지도를 해독해냄으로써 약품개발에는 큰 진전을 가져올 것이다.현 단계에서는개인유전정보에 대한 비밀보장과 특정 유전정보를 확보하려는 움직임 등이문제로 지적된다.어쨌든 이번 성과는 500년간 진행돼온 자연정복을 통한 ‘인류구원’작업에 중요 이정표가 될 것이다. 인류역사를 통해 인간이 정복하고자 했던 자연은 홍수,전염병,가뭄,기근 등외적 환경이었다. 그러나 인간의 자유를 억제하는 것은 이보다는 인간의 본성이다.유한하고 이기적이고 비이성적인 인간의 본성을 말한다.유전자 정보의 해독은 고대 그리스시대부터 계속돼온 인성을 둘러싼 ‘본성(nature) 대 양육(nurture)’의논쟁,즉 인간이 갖고 있는 여러 특성들이 ‘선천적이냐 후천적이냐’는 논쟁에 종지부를 찍는데 기여할 것이다. 20세기 중반까지 사회과학자들은 인간행동에 변화를 주는 것은 전적으로 생물적 특질이 아닌 주변환경과 문화라고 믿어왔다. 그러나 쌍둥이의 행동특성 연구를 통해 환경보다 유전적 요인들이 인간 행동을 지배한다는 쪽으로 기울었다.인간의 행동을 유전자 분자 차원에서 설명할수 있을 정도로 과학이 발달한다면 이같은 추세는 가속화될 것이다.그 결과인간 스스로 선택할 수 있는 운명의 폭이 매우 제한적이라는 원치않는 해답에 도달하게 될지도 모른다. 마르크스가 소위 ‘본성의 영역’이라고 칭한 것들이 인간의 열망을 제한하게 된다면 인간들은 이 본성을 바꾸기 위해 유전정보를 활용하려들 게 뻔하다.부모가 원하는 외모와 지능 등을 조합한 ‘맞춤 아기’의 탄생도 가정해볼 수 있다.행동에 영향을 미치는 유전정보를 확보한 뒤에는 이를 통제할 수있는 더욱 막강한 수단도 고안해낼 것이다. 만약이런 사태가 현실화되면 유전정보를 다루는 회사들은 일반인들의 우려를 무마시키기 위해 애쓸 것이다.생명공학은 인류를 개량하는 것이 아니라질병퇴치를 통해 건강하고 행복한 삶을 영위할 수 있도록 하는 것이라고 강변할 것이다.그러나 생명윤리학자인 레온 카스의 지적처럼 치료와 개량은 명쾌하게 구분짓기 어렵다. 첨단 생명공학기술을 이용해 외모와 지능,사회 적응력을 개선하는 것이 왜잘못이냐고 반문할 수 있다.그러나 문제는 이같은 논리 뒤에 숨어있는 순수하지 못한 ‘목적’이다. 프랑스혁명에서 냉전에 이르기까지 급진적 혁명세력들은 인간의 본성은 사회정책을 통해 마음대로 만들 수 있다고 믿어왔다.혁명이념에 맞지 않는 본성은 재교육이나 노동수용소에서 교정될 수 있다고 확신했다.이런 신념은 무서운 결과를 가져왔고 결국 20세기 후반 자유민주주의가 득세하며 사회주의의몰락을 가져왔다. 인간게놈지도의 해독으로 인류는 혹시 전세기에 퇴조한 사회개조론을 보완,합리화하는 근거를 만들어내는 것은 아닐까.미래에는 우파가 아닌 좌파가 사회적 불평등을 고친다는 명분아래 우생학을 옹호하고 나설지도 모른다. 정리 김균미기자 kmkim@
  • 게놈해독/(상)학술적 의미

    미 국립보건원(NIH)이 27일 공개한 휴먼게놈프로젝트(HGP)의 결과물은 인간의 31억쌍 염기서열에 대한 1차 초안이다. 한개 세포의 23쌍 염색체에 들어있는 전체 유전정보의 90%에 해당하는 약 28억쌍의 염기서열이 밝혀진 셈이다.구조가 복잡하고 독특한 기능을 하는 염색체의 꼬리 부분(텔로미어)과 겹치는 부분(센트로미어)의 염기서열은 이번발표에서 제외됐다.일부 빈 고리가 있기는 하지만 이번에 발표된 초안이 21세기 생명과학시대의 중대한 원천 정보로서 손색이 없다는 것이 전문가들의견해다. 생명공학연구소 박종훈(朴鍾勳)박사는 “이번 연구결과는 지금까지 부분적으로 공개됐던 염기서열을 연결한 것”이라며 “텔로미어와 센트로미어가 빠져 있지만 이 부분에 포함된 기능유전자는 전체 유전자의 2∼3%에 불과하기때문에 이번에 발표된 초안만으로도 많은 연구를 할 수 있다”고 말했다. 인간의 몸속에 있는 유전물질인 DNA는 31억쌍의 염기서열로 이뤄져 있다.이중 우리 몸을 구성하는 세포들이 제기능을 하도록 하는데 필요한 단백질을만들어내는유전자들은 약 10만개로 추정된다.이번에 발표된 초안에 인간 유전자의 97∼98%가 들어있다는 얘기다. 특히 과학자들은 NIH가 이번에 발표한 염기서열의 정확도가 99.9%에 이른다는 점을 높이 평가하고 있다.1,000개 염기마다 1개의 오차를 허용하는 수준이다. NIH는 1차 HGP 완료를 2003년까지로 잡고 있다. 1차 HGP가 완성됐을 때 비로소 인간을 이루고 있는 기본 유전학적인 단위인 DNA의 구조를 알게 된다.염기의 배열에 대한 정보가 중요한 의미를 갖는 이유는 인간의 외형과 각종 생리현상,질병 등과 관련이 되는 단백질의 생성과정을 알 수 있는 근거가 되기 때문이다. 염기서열은 우리 인간의 몸속에서 각각의 기능을 하는 유전자가 어디에 위치하며,그 역할이 무엇인가를 알 수 있는 근거가 된다.또 이러한 유전자들이각 개인마다 어떻게 다른가를 비교할 수 있다. 이런 가능성을 근거로 과학자들은 포스트게놈 프로젝트를 수행 중이다.각국연구진은 유전자의 기능분석과 함께 인종·체질에 따른 유전적 차이를 나타내는 단일염기변이(SNP)연구에 박차를가하고 있다. 인간유전체기능사업단 유향숙(兪香淑)단장은 “HGP는 염기서열의 규명으로끝나는 것이 아니고 여기에 담겨 있는 유전자들의 기능이 어떤 것인지를 밝히는 2차 HGP,즉 포스트게놈프로젝트가 가속화되는 것을 의미한다”며 “앞으로 10만개의 유전자 기능이 다 밝혀지면 각 유전자의 작용을 알아내 결함을 수정하고 기능을 강화하는 등 다양한 생물공학적 응용이 가능하게 된다”고 말했다. 함혜리기자 lotus@. *특정유전자 조합 ‘디자인 아기' 가능. [워싱턴 최철호특파원] 26일 완성이 선언된 유전자 지도 초안으로 의료연구에 획기적인 이정표가 세워졌지만 뒤따르는 문제점도 호평만큼이나 깊어 보인다. ‘생명공학의 세기’ 저자이자 경제조류재단 연구원인 제레미 리프킨은 “지난 세기에 우리가 인종적,사회적 그리고 남녀 불평등에 대해 싸워왔듯 비슷한 싸움이 다음 세기에 유전자를 중심으로 일어날 것”이라고 예언한다. ◆디자인된 아기/ 먼 미래의 문제일지 모르나 유전자 지도 초안 완성으로 가장 섬뜩하게 다가오는 문제점이다. 인간은 유전적으로 99.9%가 같다.단지 0.1%만 차이가 남으로써 흑과 백,아시아,히스패닉의 구별이 생기며 생김새가 차이난다.이런 차이를 내는 유전정보가 확인되면 이를 다루는 유전정보회사는 특정 유전자를 가진 후손을 가질수 있다고 유혹할 것이고, 부모들도 특별히 선호하는 유전 패턴을 요구하는경우도 발생할 것이다.인종적 특성은 물론이고 키,몸무게 등 신체조건에 이르기까지 부모들이 원하는 ‘마춤 아기’의 탄생이 나타나지 말라는 법이 없는 것이다. 어떤 이는 윤리적으로 이런 일을 할 사람은 없을 것이라 단언하나 장담할수도 없다.유전정보회사들도 이같은 정보 및 기술자료의 판매 등에 유혹받을것이다. ◆개별유전정보 비밀보장 난망/ 유전자 지도의 궁극적 목표중 하나는 모든 개인들의 유전자 신분증(ID)을 만드는 것이다.개개인의 유전정보를 확인,앞으로 나타날 수 있는 유전성 암 등 그에 맞는 유전질병을 치료하는 것이 목표이다. 개인 유전정보는 신상에 관한 개인정보보다 더 중요하다. 그러나 이 정보가 누출되지 말라는 법이없다.결혼상대자끼리 유전정보를확인키로 한다거나 특정 유전형태를 가진 사람을 구분,취업을 제한시키려는의도도 나타나지 말란 법이 없다. ◆유전자 이득쟁탈전/ 가장 먼저 나타날 문제점이다.암호가 해독되어가는 유전 정보를 어느만큼 공개하고 어느 선에서 해독자만 비밀을 유지해야 하는지뚜렷한 구분선이 없다. 칼레라사는 모든 유전정보를 공개하겠다고 했지만 특정 유전특성을 갖는 환자 20명의 유전정보를 특허냈다.또 콘서시엄을 구성한 민간인들도 자신들의특별한 유전정보를 특허내 독점권리를 확보하고 있다. 미 특허국은 유전관련 특허에 대해서는 “엄격히 구분할 수 있는 실질적 특성을 지닌 것”으로 엄격히 제한하고 있지만 이같은 특허는 지난해 다른 기술특허보다도 10배 이상 늘어난 수준이다. 특허는 결국 독점이익을 전제한 것이고 앞으로 치료약 등과 관련된 송사는끊이질 않을 것이다. ◆유전조약의 필요성/ 유전정보 파악의 혜택은 모든 인류에 똑같이 적용돼야한다.국가 경제수준의 차이 때문에 소외되는 국가가 있어서는 안된다.따라서유전정보 초안 완성으로 전망되는 모든 문제에 앞서 시급히 필요한 것은 유전정보와 관련된 국제조약의 필요성이라고 전문가들은 지적한다. hay@
  • 무더운 초여름 공포영화 두편 극장가 ‘기습’

    여름은 여름이다.벼르고 있었던 공포영화들이 착착 간판을 걸기 시작했다. 그중에서도 발빠르게 도착한 할리우드산 두편.‘라밤바’에서 리치 발렌스로 나왔던 루이 다이아몬드 필립이 주연한 ‘박쥐’(3일 개봉)와 ‘X파일’로 명성을 얻었던 제임스 웡 감독의 ‘데스티네이션’(10일 개봉)이다. “알프레드 히치콕의 ‘새’가 컴퓨터그래픽을 만났다면 이렇게 됐을 것”이라는 평을 얻을만큼 ‘박쥐’는 현란한 특수효과가 볼거리다. 제목 그대로끔찍하게 변이된 박쥐를 소재로 잡았다.10년간 미 정부가 추진해온 살인병기 개발사업 과정에서 탄생한 변종박쥐 두마리가 수백만마리의 박쥐떼에 유전자를 퍼뜨리고,박쥐 박사인 쉴라(디나 메이어)와 보안관(루이 다이아몬드필립)이 이를 추적한다는 줄거리.박쥐의 눈에 비친 불안한 인간의 모습은느린화면으로 처리했다.생명세계의 질서를 어지럽힌 인간의 오만함을 비웃는장치로 주효했다. ‘박쥐’에서는 시꺼멓게 하늘을 뒤덮는 박쥐떼에 전율한다면, ‘데스티네이션’에서는 시시각각 다가오는 죽음의 그림자에시종 소름이 돋는다.수학여행길에 나선 알렉스(데본 사와)는 뭔가 불길함을 예감한다.비행기 사고로죽은 존 덴버의 노래가 음울하게만 들리더니 이륙직전의 비행기안에서 꾼 꿈속에서 죽음의 예시를 받는다. 초반 5분여 뒤부터 비행기 폭발 굉음과 함께 시작된 긴장감은 영화가 끝나도록 계속된다.꿈의 예시 덕분에 살아난 알렉스 일행에게 운명은 차례차례죽음의 게임을 걸어오고,그들은 그 게임의 법칙을 풀어나간다. 흠집이 많은영화이긴 하다.일단 10대 주인공들에 연쇄살인이 플롯을 채우는, 그렇고 그런 공포영화를 면치 못했다.게다가 알렉스의 초인적 능력이 어디에서부터 시작 되는지도 설명해주지 않는다. 하지만 공포영화에서 작품성까지 기대하지않는 다면,피서용으로는 손색없다. 황수정기자
  • [인간 게놈 프로젝트](4.끝)美 국립보건원의 韓人 4인방

    [더램(미 노스캐롤라이나주) 함혜리기자] 생물의학(Biomedical) 분야에서세계 최고의 연구수준과 인프라를 자랑하는 미 국립보건원(NIH) 산하 25개연구소 소속의 과학자들은 2만여명.이 중 한국인 과학자는 20명 정도다.각자 자신의 연구분야에서 전문성을 인정받고 있지만 특히 30∼40대의 젊은 과학자들이 최근 두드러진 연구성과를 올리고 있다. 미 국립암연구소(NCI)의 김성진 박사(46)는 암게놈해부프로젝트(CGAP)에 참여하고 있다.CGAP란 정상세포가 암세포로 변화해 가는 과정에서 축척되는 유전적인 변화에 대한 정보를 산출,궁극적으로는 암의 예방과 치료법을 찾아내는 계획이다. NIH에서 연구 중인 한국인 과학자모임의 차기 회장이기도 한 김 박사는 “새로운 기술과 기존 기술을 접목,암세포에서 유전자 돌연변이가 일어나는 메커니즘 연구에 집중하고 있다”고 자신의 연구내용을 소개했다. 김 박사팀은 지금까지 연구를 통해 세포의 형질전환을 촉진하는 ‘TGF-베타’라는 인자가 암세포 성장 억제 유전자의 수용체로 작용한다는 사실을 알아냈다.그는 “TGF-베타의 세포내 신호전달 과정이 암화(癌化)에 미치는 영향을 좀더 자세히 연구할 계획”이라며 “앞으로 종양이 암으로 전개되는 메커니즘을 규명해 암의 초기 진단이 가능하도록 하겠다”고 말했다. 국립정신의학연구소(NIMH)의 뇌신경기능 연구책임자인 진혜민 박사(47)는인체의 가장 중요한 기관인 뇌의 신경세포에 관여하는 유전자를 연구한다.기능유전체학 연구의 일환으로 98년 10월 시작된 뇌신경 분자해부프로젝트(BMAP)가 그의 책임 아래 진행되고 있다. 진 박사는 “BMAP는 뇌신경과 관련되는 유전자를 찾아내고 그 기능을 알아내는 것”이라며 “지금까지 도출된 게놈 정보에서 뇌신경과 관련된 유전자4만여개를 분리해 냈으며,이 가운데는 지금까지 밝혀지지 않았던 새로운 유전자 1,000개도 포함돼 있다”고 말했다. 진 박사는 “뇌신경 유전자의 연구는 치매,파킨슨씨병,척추신경질환 등 3대신경질환을 극복하는 유일한 방법”이라고 강조했다. 국립환경보건과학연구소(NIEHS)의 백승준 박사(35)는 최근 아스피린의 항암기능을 연구하는과정에서 아스피린에 의해 유도되는 새로운 단백질을 발견했고,그 단백질이 항암효과가 있다는 것을 동물실험을 통하여 밝혀내는 개가를 올렸다.그의 연구결과는 곧 세계적인 과학전문지 ‘네이처’를 통해 발표될 예정이다. NIEHS의 구자석 박사(42·생화학)는 분자생물학과 병리생물학을 접목시켜미국내 사망률 4위인 천식 및 만성 기관지염의 원인규명에 몰두하고 있다.직접적인 사망원인이 되는 호흡기의 점막 생성 메커니즘을 분자수준에서 밝히는 것이 그의 주요 관심사다. NIH는 지금까지 100명에 가까운 노벨상 수상자를 배출했다.이서구 박사(세포신호전달),차정주 박사(대체의학),최건 박사(생리독성연구),박명희 박사(구강암) 등 1세대 과학자들의 뒤를 이어 NIH에서 연구에 정진하는 이들 가운데 미래의 노벨상 수상자가 나올 지 모른다. lotus@. *우리 현실과 연구방향. 미국 국립보건원을 주축으로 한 휴먼게놈프로젝트의 초안 완성이 다음달 15일로 다가오면서 후발주자인 우리나라의 휴먼게놈 연구방향에 관심이 쏠리고있다. 유전학의 발전과 더불어 5,000여개에 이르는 유전병의 원인이 염색체상의유전자 이상에서 온다는 사실이 밝혀졌으나 원인을 알고 있는 종류는 극소수에 불과하다.미국 영국 등에서는 80년대 중반부터 모든 유전병 또는 난치성질환의 정복을 위한 첫 단계인 인간게놈 연구계획이 발의돼 기술적인 발전을거듭하면서 오늘에 이르고 있다. 우리나라의 경우 이보다 10년 늦게 휴먼게놈 연구에 관심을 갖기 시작했다. 96년부터 미래원천기술 개발사업을 통해 체계적인 연구개발투자가 이뤄지기시작했지만 본격적인 투자는 99년말 과기부가 주관하는 21세기 프론티어사업의 시범사업으로 ‘게놈기능분석을 이용한 신유전자기술 개발사업’이 채택되면서부터로 봐야 한다.과기부는 이 사업에 앞으로 10년간 최소 1,300억원의 투자를 계획하고 있다.99년에는 산업자원부 지원아래 기능유전체 연구기술의 하나인 DNA칩 기술개발도 10개년 계획으로 출발했다. 전문가들은 후발주자인 한국은 위암·간암·자궁경부암 등 한국인에게 많이 나타나는 난치성 질환에 대한 연구에 집중하고,특히 한국인 유전체를 대상으로 SNP(단일염기변이)를 발굴해 독자적인 유전정보를 확보해야 한다고 지적한다. 생명공학연구소 유전체사업단 박종훈(朴鍾勳) 박사는 “연구비나 연구인력의 규모로만 우리나라는 미국의 100분의 1 수준”이라며 “인간 유전체의 구조분석에 매달리기에는 경쟁력이 없기 때문에 우리나라 실정에 맞는 분야를도출해 집중 투자해야 한정된 자원에서 좋은 연구결과를 얻을 수 있다”고덧붙였다. 미 국립정신의학연구소 진혜민 박사도 같은 의견이다.진 박사는 “인간게놈의 서열분석에 나서는 것보다는 미국이 밝혀 놓은 게놈정보를 응용해 신약개발이나 단백질 기능 규명 등 실익을 거둘 수 있는 분야에 연구역량을 집중해야 한다”고 말했다. 하지만 문제는 우리에게는 기능유전체 연구에 필요한 인프라가 거의 없다는 것이다.분자생물학은 어느 정도 맨파워가 있다고 해도 기능유전체 연구에필수적인 바이오인포매틱스(생물정보학) 전문가가 전무한 실정이다. 늦은 감이 있지만 전문인력과 장비 등 인프라 확보를 위한 초기의 집중적인투자가절실히 요구된다. 함혜리기자
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    ■서울역 열차운행 일부 조정. 철도청은 고속철도의 본격 운행에 대비한 서울역 정비공사가 시작됨에 따라 16일부터 서울역을 시·종착역으로 하는 열차운행을 일부 조정키로 했다고31일 밝혔다. 이에 따라 경부선 서울∼대전 왕복 통일호 6개 열차와 호남선 서울∼순천왕복 무궁화호 2개 열차,증기기관차로 운행되는 서울교외선 서울∼의정부 왕복 2개 열차 등 모두 10개의 주말 임시열차 운행이 중지된다. 또 내년 12월까지 경의선 서울∼신촌구간 운행이 불가능해 현재 하루 44차례 왕복 운행되던 것이 36차례로 줄어들고 운행구간도 신촌∼금촌구간으로단축된다. ■환경단체 농지보전운동 지원. 농림부는 민간 농지보전운동을 활성화하기 위해 시민단체의 농지보전 캠페인을 농소정(농민,소비자,정부) 협력사업으로 선정해 지원하기로 했다고 31일 밝혔다. 농림부는 녹색연합이 추진중인 농지지킴이 국민운동을 지난해에 이어 올해에도 계속 지원하는 한편 올해에는 환경정의시민연대를 추가로 선정,준농림지역 농지보전 캠페인을 도울 계획이다. ■생명공학특허 심사기준 정비. 특허청은 휴먼게놈프로젝트(HGP)의 완료와 함께 기능규명 등 유전자 관련연구가 가속화되면서 특허출원이 급증할 것에 대비,현재 운용 중인 ‘생명공학 분야 특허 심사기준’의 개정작업을 추진 중이라고 31일 밝혔다. 특허청에 따르면 개정안은 DNA 서열정보,EST(유전자 단편),SNP(개체간 단일염기변이) 등 유전자의 기능과 관련된 연구 결과물들에 대한 특허성 판단기준을 정립해 심사기준에 반영할 계획이다.
  • [인간 게놈 프로젝트] (3) ‘포스트게놈’추진

    [더램(미 노스캐롤라이나주) 함혜리기자] 인간게놈이 완전 해독된다고 해서 불로장생의 꿈이 곧 바로 실현되지 않는다는 것을 과학자들은 잘 알고 있다. 각 유전자의 정확한 기능과 위치를 알아야만 유전자 정보를 질병의 치료와예방,신약개발 등에 응용할 수 있기 때문이다. 조각그림 맞추기 퍼즐에 비유한다면 현 단계는 인간이라는 그림을 짜맞출유전자라는 이름의 그림 조각들이 하나하나 확인된 상태다.앞으로 이 조각들에게 제 자리를 찾아주고 각각 어떤 기능을 하는 지 알아내야 하는 작업이남아있는 것이다. 미국 등 선진국의 연구주체들은 휴먼게놈 규명작업 완료의 후속 연구,즉 포스트 게놈프로젝트를 발빠르게 추진하고 있다. 미 국립보건원(NIH) 산하 국립휴먼게놈연구소의 제인 피터슨 박사는 “휴먼게놈프로젝트는 끝이 아닌 시작에 불과하다”며 “유전자의 기능을 규명하고유전정보를 통해 만들어지는 단백질의 구조를 밝혀 실제 질병의 치료와 예방에 응용하기 위한 연구를 게놈프로젝트와 함께 추진하고 있다”고 했다. 피터슨 박사는 “포스트게놈 연구는 염기서열 정보를 바탕으로 한 유전자의기능연구와 생물체의 유전자에 대한 비교연구,단백질의 구조를 밝히는 연구,바이오칩 등 각종 기술개발을 중심으로 진행되고 있다”며 “지금까지 해온염기서열 분석작업보다 훨씬 많은 노력과 예산이 필요할 것”이라고 덧붙였다. 포스트게놈 연구는 지금까지의 각 유전자가 인체 내에서 어떤 기능을 수행하는 지를 밝혀내는 기능유전체학과 개인간,인종간,생물간 게놈정보 비교를통해 생체기능의 차이가 어떻게 일어나는 지를 규명하는 비교유전체학이 양축을 이루고 있다. 10만개로 추정되는 인간유전자 가운데 지금까지 기능이 밝혀진 것은 9,000여개 밖에 안된다.나머지 9만여개 유전자의 기능을 밝히는 작업이 기능유전체학이다.단백질의 구조와 기능을 찾아내는 프로테옴 연구는 기능유전체학의큰 줄기에 해당한다. 비교유전체학은 개인간 유전편차를 결정하는 단일염기변이(SNP·single nucleotide polymorphism)를 발견하는 작업에 초점이 맞춰지고 있다. SNP란 인간유전자에서 1,000개의 염기마다 1개 꼴로 나타나는 개인의 편차를 가리킨다.사람의 경우 염기쌍이 30만개이기 때문에 적어도 100만개의 변이를 갖는다.사람마다 머리색깔,피부,키,눈색깔 등이 다르고 같은 약을 사용해도 사람마다 반응이 제각각 다르게 나타나는 것도 모두 SNP 때문이다. 하나의 유전자 변이가 치명적인 유전병을 일으키기도 하지만 95%는 유전적근접성을 알려주는 지표역할을 한다. SNP연구에 주력하고 있는 곳은 NIH 산하 국립환경보건과학연구소(NIEHS·노스캐롤라이나주 더램 소재).이곳의 분자 발암(發癌)학 연구소 제임스 셀커크박사는 “SNP의 차이가 모두 질병의 원인으로 작용하는 것은 아니지만 정상인과 환자의 염기차이를 분석하다보면 질병과 관련된 SNP를 구분해 질병의예방과 치료로 연결시킬 수 있다”고 말했다. NIEHS 연구팀은 1차적으로 백인·흑인·동양인이 골고루 섞인 정상인 90명을 모집단으로 DNA 샘플에서 SNP를 찾아내는 작업을 1년6개월째 계속해 왔다.앞으로는 당뇨병 등 질환을 가진 환자들의 DNA 가운데 SNP를 찾아내 비교하는 작업을 시도할 계획이다. 셀커크 박사는 “2∼3개월 뒤 정상인 90명의 샘플링 작업이 끝나는대로 확보된 ‘표준’ SNP를 인터넷 홈페이지에 공개,전 세계의 의사와 과학자들이웹사이트를 통해 연구에 참여할 수 있게 할 계획”이라고 말했다. 이렇게 되면 국가,인종,성별,질병별로 다양한 샘플수집이 가능해진다.샘플이 많으면 많을수록 질병 등 특이한 유전적 차이를 발현시키는 SNP를 찾아내는 작업은 한층 수월해진다.개인의 체질에 따라 다르게 만들어지는 ‘맞춤의약품’이 실현될 날이 점점 가까워지고 있는 것이다. *美 '포스트게놈' 프로젝트. 의학 및 생명공학의 새로운 지평을 열 휴먼게놈프로젝트(HGP)를 이끄는 NIH는 HGP 3차 5개년계획(1998∼2003년)에 유전자 및 단백질의 기능연구 등을포함시켰다.난치병 치료,신약개발 등 유전정보의 보다 효율적인 이용을 앞당기려는 의도에서다.NIH가 추진 중인 포스트게놈 프로젝트들을 소개한다. ■암게놈해부프로젝트(CGAP·Cancer Genome Anatomy Project)국립암연구소(NCI)가 주도적으로 추진 중인 CGAP는 인간의 정상조직,암전단계 조직,암 조직에 대한 유전자 성질을 규명하고 유전자 수준에서 암 연구를 하기 위한 정보와 기술을 확립해 수요자에게 제공하는 것을 목표로 한다. 리네트 그라우스 박사는 “암 환자들로부터 염색체 변이와 관련 유전자를도출,각종 암에 적용할 수 있는 공통 암 유전자를 규명하는 것이 1차 목표”라며 “현재 어느 정도 암과 관련되는 1만개 정도의 유전자 변이를 확인했다”고 말했다.미국인이 가장 많이 앓고 있는 전립선암을 비롯해 난소암 유방암 간암 대장암 등 5개 암을 대상으로 연구 중이다. ■환경게놈프로젝트(EGP·Environmental Genome Project) 국립 환경보건과학연구소가 추진 중인 연구다.암 등 난치병을 포함한 모든 질병은 선천적인 유전자의 이상에서 비롯되지만 식습관,환경,약물,화학물질 등 환경적 요인이추가로 작용하면서 유전자 변이를 촉발시켜 질병에 걸리는 경우가 대부분이다.환경적 요인에 노출됐을 경우 기능의 변이를 일으키는 개인의 유전자 변이들을 찾아내고,유전자와 환경적 요인의 상호관계를 찾아내 전염성 질환의치료에 적용하는 것이 목표다.환경에 민감하게 반응하는 염기의 변이들을 찾아내는 방식으로 수행하고 있다. ■프로테옴(Proteom)프로젝트 유전자의 염기서열을 규명하듯 단백질의 아미노산 서열과 3차원적 구조를 밝혀내 세포에서 일어나는 모든 생명현상을 이해하기 위한 단백체학(프로테오믹스)을 주로 연구한다. 프로테옴 프로젝트가 중요한 것은 혈당을 조절하는 인슐린,적혈구에서 산소를 운반하는 주체인 헤모글로빈 등 인체의 온갖 생리현상을 조절하는 주역이단백질이기 때문이다.변수가 헤아릴 수 없이 많지만 신약개발과 직결되기때문에 셀레라 제노믹스에서도 단백질 구조및 기능연구에 막대한 예산을 설정해 놓고 있다. *美·英등 9개 제약사·5개 硏 'SNP 컨소시엄' 1년. 미국의 화이자와 브리스톨-마이어,영국의 글락소웰컴,독일의 바이엘과 훽스트,스위스 노바티스 등 9개 거대 제약회사들과 공익사업 지원재단인 웰컴트러스트,스탠포드 휴먼게놈연구소 등 5개 연구소들은 지난해 4월 ‘SNP 컨소시엄’을 결성했다. 평소 경쟁관계에 있는 세계적 대형 제약회사들이 이처럼 의기투합한 것은 SNP 규명을 한시라도 앞당기기 위해서다.SNP는 신약개발의 핵심이자 꿈에 그리던 ‘맞춤 의약품’ 시대를 여는 열쇠다. SNP컨소시엄의 기업군에는 제약회사들 외에 IBM과 모토로라도 참여하고 있다.이들 컴퓨터·정보통신 회사들은 당장의 이익보다는 장기적인 투자전략차원에서 컨소시엄에 참여했다.정보통신기술(IT)과 생명공학기술(BT)의 결합이 21세기 지식정보사회의 거스를 수 없는 대세임을 시사하는 대목이다.SNP컨소시엄의 기업군과 웰컴트러스트는 약 15억달러를 조성,컨소시엄의 연구소들이 SNP를 개발하도록 2년간 연구자금을 지원해 주고 있다. 미국 노스캐롤라이나주 더램에 위치한 복합연구단지 ‘리서치 트라이앵글파크’에 있는 글락소웰컴 R&D의 부회장인 다니엘 번스 박사는 “휴먼게놈프로젝트가 완성단계에 이르면서 염기분석기술이나 SNP 발굴기술도 급속한 진전을 보이고 있다”며 “SNP컨소시엄이 발굴한 SNP는 현재 12만개에 이르며내년 초까지 20만개 발굴이 목표”라고 소개했다. 컨소시엄에 참여한 제약사들은 발굴된 SNP를 도구삼아 새로운 치료제들을개발한다.NIH가 수행하고 있는 SNP프로젝트에서는 정상인의 표준 SNP를 찾는데 주력하고 있지만,이들 제약사가 주축이 된 민간 컨소시엄에서는 연구결과가 곧바로 신약 개발로 연결될 수 있도록 환자들의 DNA를 분석하고 있다.미국에서는 이처럼 신약개발에 유전체 연구를 접목시키는 작업이 약리유전학(Phamacogenetics)이라는 새로운 학문분야로 정립되고 있다. 번스 부사장은 “NIH의 휴먼게놈 해독 초안과 표준 SNP연구 작업 결과가 곧공개될 예정이고,민간 컨소시엄의 SNP프로젝트도 내년 초면 1차 계획이 완료되기 때문에 이들 결과물을 기초로 한 제약회사들의 신약개발 사업도 조만간 본격 착수될 전망”이라면서 “이는 부작용이 없고 효과가 뛰어난 맞춤의약품 시대가 열리는 것을 의미한다”고 강조했다. 함혜리기자 lotus@
  • [인간 게놈 프로젝트] (1) 초안 완성의 의미

    [베데스타(미 메릴랜드 주) 함혜리기자] 미국의 수도 워싱턴 D.C.에서 북서쪽으로 40분 정도 떨어진 곳에 위치한 메릴랜드 주의 베데스타시 소재 미국립보건원(NIH·National Institutes of Health). 2차대전 이후 미국인들의 건강과 복지를 증진시키기 위해 기초과학 연구를수행해온 이 곳에 인간유전체 지도작성과 염기서열의 완전 해독을 골자로 하는 휴먼게놈프로젝트(HGP)가 진행되면서 세계의 시선이 집중되고 있다. 지난 90년 HGP가 본격 착수된 이후 가장 중대한 결과물로 꼽히는 인체염기서열(유전자 지도) 해독 초안의 완성을 눈앞에 두고 있는 NIH의 곳곳에는 긴장감마저 감돈다. 허락받지 않은 사진이나 비디오 촬영은 일체 금지되고 관계자들은 공식 발표사항 이외에 어떠한 논평도 거부했다.셀레라 제노믹스사와 같은 민간기업들이 21세기 생물산업의 핵심정보가 될 인간게놈 해독작업에 뛰어들면서 NIH를 바짝 추격하고 있는 것도 이같은 분위기를 부추긴 원인이다. 오는 6월15일 인터넷을 통해 전 인류에게 공개될 인체염기서열 해독 초안에는 모두28억개의 염기쌍이 포함된다.인간의 염색체에 포함된 전체 유전정보(30억∼31억쌍)의 90%에 해당한다.특히 정보의 정확도가 99.9%에 이르기 때문에 21세기 생명과학의 중대한 원천정보로서 손색이 없다는 것이 전문가들의 견해다. 염기의 배열이 중요한 의미를 갖는 이유는 인간의 외형은 물론,각종 생리현상,질병과 관련이 되는 단백질의 생성과정을 알 수 있기 때문이다. 미 국립암센터의 김성진 박사는 “DNA의 염기배열에 따라 단백질의 기본단위인 아미노산이 결정되기 때문에 유전자에 어떤 변이가 일어나 단백질의 구성 및 구조가 달라지고 기능이 달라지는지를 예측할 수 있게 된다”고 설명했다. 따라서 이 유전자 정보는 암 등 난치병 치료에 획기적인 전기를 마련할 것으로 기대되고 있다.장기적으로 볼때 사람의 피부 색깔과 키는 물론이고 노화의 정도까지 조절할 수 있게 되고 개개인의 유전자 특성에 따른 맞춤 의약품의 개발도 가능해진다.HGP가 지금까지 이뤄낸 인류의 업적 중에서 가장 중요한 업적으로 평가되는 것도 이 때문이다. 40만평에이르는 광활한 부지에 들어선 NIH 산하 24개 연구소와 임상병리센터는 휴먼게놈프로젝트와 직·간접적으로 연관이 있다.그중에서도 국립휴먼게놈연구소(NHGRI),유전자 정보를 관리하는 국립생물공학연구소(NCBI),암 유전자를 집중 연구하는 국립암연구소(NCI) 등 3개 기관과 노스캐롤라이나에있는 국립환경보건과학연구소(NIEHS)가 HGP의 핵심을 이룬다. NIH는 NHGRI를 통해 인류의 질병퇴치와 관련된 유전체 연구를 자체적으로수행하면서 국가적인 유전체 연구의 정책방향 설정과 관련 연구기관에 연구예산을 집행한다.현재 NHGRI에서는 학계와 산업계에 있는 16곳의 유전체전담센터를 집중적으로 지원하고 있다. 각 유전체의 전담센터에서는 인간 유전체의 지도작성,대규모 DNA 염기서열결정,유전체 분석기술 개발,DNA 데이터베이스 구축 및 이용,기타 생물유전체 연구 등 게놈과 관련된 모든 면을 포괄하는 다양한 연구를 하고 있다. 클린턴 행정부는 2001 회계연도 과학기술 예산편성중 ‘21세기 연구기금’을 30억달러 증액하기로 했다.이 가운데 10억달러가 NIH에 지원될 예정이다. 유전체 연구에 대한 초기의 비난과 회의적 시각을 일소하고 이처럼 국가의전폭적인 지원을 받고 있다는 것은 휴먼게놈프로젝트의 시대적 당위성에 대해 국민적 공감대가 형성됐음을 의미한다. lotus@. ◆게놈(genome·유전체)= 유전자(gene)와 세포핵 속에 있는 염색체(chromosome)의 합성어로,한 생물체가 지닌 유전물질(DNA)의 집합체를 뜻한다.이 유전체는 생명현상을 결정짓기 때문에 흔히 생물의 설계도라 부른다. 한 개의 세포(핵)에는 23쌍의 염색체가 들어 있으며,이 염색체 안에 있는디옥시리보핵산(DNA)은 모두 30억∼31억개 염기쌍(유전문자)으로 돼 있다.이 유전문자가 10만여개의 유전자를 이룬다.한 개체에 있는 모든 세포는 같은수의 염색체와 유전자를 갖고 있기 때문에 하나의 세포만 분석해도 전체 게놈정보를 알 수 있다. ◆DNA= 2중 나선형의 생체 고분자.인간의 경우 DNA는 세포핵에 있는 염색체에 나뉘어 담겨 있다.DNA사슬의 기본 구성단위를 뉴클레오티드라고 한다.DNA를 구성하는 염기는 아데닌(A),티민(T),구아닌(G),시토신(C)의 4가지.A는 T와,G는 C와 결합토록 돼 있으며,인체의 경우 이들 염기가 짝을 이루는 조합수가 30억∼31억개나 된다.사람의 세포에는 2m 정도의 DNA사슬이 들어 있어모든 세포의 DNA를 합치면 달까지 수만번 왕복할 수 있는 길이가 된다. ◆휴먼= 게놈프로젝트(Human Genome Project) DNA 안에 나열된 염기서열을규명,10만개에 이르는 유전자의 정확한 위치를 알아내고 유전정보 전체를 데이터베이스화하는 작업이다.인간의 유전정보에 내재된 기능을 종합적으로 탐구,생명현상의 이해는 물론 암 등 유전성 질환의 예방과 치료를 가능하게 하는 것이다.1986년 에너지성(DOE)의 제안으로 시작됐으며,현재 국립보건원(NIH)을 중심으로 15개국 350여 실험실이 참여하고 있다. 2003년까지 인간유전체의 전 염기서열 해석을 완료하되 2001년까지 개략적인 초안을 작성할 것을 목표로 했으나 최근 클린턴 대통령이 이를 2000년 중반으로 앞당기겠다고 발표했다. *국립휴먼게놈연구소 제인 피터슨 박사. 미 국립보건원 산하 국립휴먼게놈연구소(NHGRI)는 전 세계인의 이목을 집중시키고 있는 휴먼게놈프로젝트의 사령탑이다.NHGRI의 대규모 염기서열 분석팀 책임자인 제인 피터슨 박사를 만나 프로젝트 진행상황을 들어봤다. ◆게놈프로젝트는 어느 정도 진행됐나. 현재 유전자은행(진뱅크)에는 초안을 작성하기 위한 인간유전체 정보가 수집되고 있는데 80% 정도 달성됐다.인간 유전체의 DNA는 수많은 반복서열이존재하기 때문에 오차를 줄이기 위한 검증작업이 진행중이다.다음달 15일 전체 유전체의 90%에 해당하는 28억쌍의 염기서열을 포함한 초안(워킹드래프트)을 발표할 예정이다. ◆정보는 어떻게 공개되는가. 초안을 비롯한 모든 정보는 국립생물공학연구소(NCBI)의 웹사이트를 통해모든 사람이 자유롭게 이용할 수 있다.DNA 조각에 대한 정보와 유전체 소재도 이용이 가능하도록 하는 시스템 구축작업을 진행하고 있다. ◆단백질의 구조를 포함한 장기적인 후속연구 계획은. 인간유전체의 DNA 염기서열을 완성하는 것이 최우선 목표다.인간유전자 연구에 관련이 깊은 쥐 유전체 연구에 주력하고 추가되는모델동물에 대한 유전체 해독작업이 진행될 것이다.그밖에 인간 유전체에서 1,000개의 염기에하나 정도씩 존재하는 SNP(단일염기변이)를 찾아내 이를 공개할 계획이다.바이오칩을 포함한 관련기술 개발,모델동물의 유전체 정보를 비교하는 비교생물학 연구와 함께 유전정보의 합법성 및 윤리문제,생물정보학 관련 인력 양성 및 교육훈련 등에도 투자할 예정이다. ◆게놈프로젝트에서 생산된 유전정보의 특허문제가 쟁점화되고 있는데. 국가주도의 게놈 프로젝트에서 얻어진 유전정보에 대해서는 전혀 특허출원을 하지 않았다.이러한 기초데이터를 이용,다음단계의 기능 연구를 통한 특허출원은 개별 연구자의 몫이다. ◆염기서열 분석기술을 한국 등 제 3국에 기술이전할 계획은. 연구자들을 통한 공동연구 등을 통해 HGP에 협조할 의향만 있다면 얼마든지 기술이전을 받을 수 있다.
  • 자외선, 피부암 유발과정 첫 규명, KAIST 崔炳晳교수

    국내 연구팀이 피부암 등의 원인으로 알려져 있는 자외선이 인체세포 내에서 유전자 손상을 일으키는 과정을 밝혀냈다. 한국과학기술원(KAIST) 화학과 최병석(崔炳晳) 교수팀은 햇빛 자외선이 세포 내에서 일으키는 변형이 어떻게 유전자 돌연변이로 이어지는지를 밝혀내고 이를 미국학술원회보(PNAS) 최근호에 발표했다. 최교수팀은 자외선에 의해 생기는 3가지의 DNA 손상(시스신,‘6-4’광생성물,듀와 광생성물)이 어떻게 돌연변이로 이어져 피부암 등으로 발전하는지를DNA 구조연구를 통해 밝혀냈다. 특히 피부암 등 질환의 주 원인으로 작용하는 ‘6-4’광(光)생성물의 구조를 분석,티민-티민(T-T)의 위치에 티민-구아닌(T-G)이 대신해 결합해 있고 이 염기쌍의 복제과정에서 시토신-구아닌(C-G)으로 돌연변이한다는 사실을 밝혀냈다. 함혜리기자 lotus@
  • 유전성 치매 원인물질 국내 연구팀 세계 첫 규명

    유전성 치매의 주요 원인물질로 알려진 프리세날린1·2 단백질의 작용 기전이 국내 연구팀에 의해 밝혀졌다. 서울대의대 약리학교실 서유헌교수팀은 프리세날린1·2가 수정란이 생명체로 발달하는 세포분열 과정에서 중요한 몫을 한다는 사실과,신경세포 내에서이 단백질이 과다하게 생기면 치매를 일으키는 ‘세포자살’이 일어난다는사실을 알아냈다고 최근 밝혔다. 이 연구결과는 실험생물학 분야의 국제학술지인 ‘파셉저널(FASEB Journal)에 공식 발표될 예정이다. 프리세날린 단백질의 기능은 아직 정확히 밝혀지지 않았지만 세포 생존에 필요한 일을 하는 것으로 추정돼 왔으며,이 단백질 유전자에 돌연변이가 생기면 ‘세포자살’(Apoptosis)을 일으켜 치매원인이 되는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 특정 DNA를 수정란 세포에 주입,프리세날린 1·2 유전자의 기능을정지시켜 보았다.그 결과 세포분열이 정상수준의 4분의 1이하로 감소했다는것.서교수는 “이는 프리세날린1·2가 초기 발생단계의 세포 분열 과정에서중요한 역할을 한다는 것을 보여준다”고말했다. 또 인공배양한 정상적인 신경세포에 프리세날린1·2를 과량 주입하자 프리세날린1·2 유전자에 돌연변이가 생겼을 때와 마찬가지로 세포자살 현상이 일어나는 것을 확인했다.이는 프리세날린1·2 유전자에 돌연변이가 생겨야 치매가 발생한다는 지금까지의 학설에 더해,돌연변이가 없어도 특정 이유로 세포 내에 프리세날린1·2가 과다 발현되면 치매가 생길 수 있음을 보여주는것이다. 서교수는 “이같은 결과는 유전성 치매를 일으키는 새로운 원인을 찾아냈다는 데 의미가 있다”면서 “프리세날린1·2 유전자의 돌연변이와 세포내 과다발현을 막는 방법을 찾으면 치매 예방 및 치료에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다. 임창용기자
  • [유전자 조작 식품] ‘먹거리 공포’ 확산속 危害性 논란만

    유전자 조작 식품(GMOs)은 인간과 생태계에 해로운가.결론부터 말하면 아직 위해하다는 평가는 내려진 적이 없다.동물 실험 결과로 미루어 인체에 해로울 수 있다는 연구만 있을 뿐이다.그러나 안전성 또한 과학적으로 입증된 바 없다.이에 따라 안전하지 못할 수도 있다는데서 비롯된 ‘식탁’의 불안은전 세계적으로 좀처럼 가라앉지 않고 있다.국내에서도 지난해 시판 중인 두부의 82%가 유전자를 조작한 콩으로 제조됐다는 소비자보호원의 발표 뒤 논란이 가열되고 있다. 유전자 조작 식품에 대한 논란은 91년 영국 애버딘 로웨트연구소의 아르파드 푸차이 박사가 의학전문지 ‘랜싯’에 발표한 논문에서 “‘렉틴스’라는 천연물질의 유전자를 주입해서 병충해에 강하게 키운 특수감자를 쥐에게 먹인 결과,위장 장애가 발생했다”고 발표한 데서 비롯됐다.그는 “유전자 조작 식품은 인간에게 해로울 지 모르며,결과적으로 인간이 실험대상이 되고있다”고 주장했다. 또 91년 뉴욕대 겐더 스토츠키 박사는 “옥수수 해충인 ‘유럽옥수수좀벌레’를 막기 위해 유전자 조작을 통해 옥수수·면화·감자 등에 주입된 ‘배실러스 튜린지엔스(Bt)’라는 살충성분의 독성이 8개월 이상 토양에 잔류하는것으로 확인됐다”고 주장했다.96년 미국 코넬대 연구팀도 과학전문지 ‘네이처’에 기고한 논문에서 “Bt 유전자를 접합시킨 옥수수의 꽃가루가 왕나비 유충의 절반 가량을 죽인다”는 연구를 발표했다. 이에 대해 유전자 조작 식품을 기아에 허덕이는 7억9,000만명을 구할 수 있는 수단으로 생각하는 사람들의 반론도 만만치 않다.환경단체 ‘지구의 친구들’이 주장하는 것처럼 인간과 환경에 무서운 해악을 끼칠 지 모르는 ‘프랑켄슈타인 식품’이 아닌 ‘기적의 식품’이라는 것이다. 미국 캘리포니아대 빌헬름 그루섬 교수는 “일반 국민들이 생명공학이 인간에게 가져다 주는 혜택을 충분히 이해하지 못해서 생기는 오해”라고 주장한다.오리건주립대 스티븐 스트라우스 교수도 “생명공학 연구의 대전제는 인체에 해롭지 않은 기술 개발”이라면서 “이런 목적 의식 아래 개발된 유전자 조작 식품과 농산물 종자를 ‘프랑켄슈타인 식품’ 운운하며 무조건 배척하는 것은 야만적인 일”이라고 반박하고 있다.지미 카터 전 미국 대통령은99년 뉴욕타임스에 기고한 글에서 “유전자 조작 식품의 위해가 과학적으로증명되지 않았으며,아프리카의 기아 해결에 큰 도움이 될 것”이라며 환영했다. 유전자 조작 식품의 안전성에 관한 논란은 그 안전성을 확실히 입증할 과학적 검사방법이 제시되기 전까지는 가라앉을 수 없다.검사방법에 대해서는 이제 막 연구를 시작하기로 국제적 합의가 이루어졌다.따라서 현재로서는 소비자들이 유전자 조작 식품과 천연식품 중 스스로 선택하도록 하는 것 말고는뚜렷한 방안이 없어 보인다. 문호영기자 alibaba@. * 유전자 조작식품이란. 유전자 조작 식품은 유전자를 조작해 병충해 저항력을 높이거나,열매를 더크게 만들고,성분을 획기적으로 개선한 농산물 또는 그 농산물로 만든 먹거리를 가리킨다.우리나라에서는 GMO(Genetically Modified Organisms)라고 많이 부르지만,공식 용어는 LGMO(Living Genetically Modified Organisms). 유전자 조작 식품은 서로 다른 종(種)의 유전자를 결합하는 기술,즉 인공적으로 돌연변이를 일으켜 만든다.같은 종을 교배해 품종을 개량하는 육종과는다르다. 시장에 본격 출하된 유전자 조작 식품의 효시(嚆矢)는 94년 ‘몬샌토’가개발한 토마토.‘플레이브 세이브(Flavr Savr)’로 불리는 이 토마토는 껍질이 딱딱해 저장기간이 긴 장점이 있다.‘몬샌토’는 95년 독성이 너무 강해잡초 뿐 아니라 작물까지 죽이는 제초제 ‘라운드업’에도 견딜 수 있는 콩도 개발했다. 유전자 조작 식품은 현재 토마토를 비롯해 옥수수·콩·감자 등 40여종이상용화돼 있으며,몇 년 안에 100종 이상으로 늘 것으로 예상된다. 문호영기자. *세계각국 입장. 유전자 조작 식품에 대해 농산물 수출국인 미국은 찬성,최대 수입국인 유럽 국가들은 반대 입장을 견지해 왔다.그러나 최근 미국에서도 소비자들의 반발이 거세지면서 유전자 조작 식품이 점차 설 자리를 잃고 있다. ■미국 미국의 건강식품 체인 ‘홀 푸드 마켓’은 올해부터 “유전자 조작식품을 취급하지 않겠다”고 선언했다.거대 농업기업인 ‘아처 대니얼스 미들랜드(ADM)’는 천연 곡물에 부셸당 18센트를 더 지급하는 이중곡가제를 시행할 계획이다.이유식 제조업체인 ‘거버’와 ‘하인즈’는 지난해 7월 “유전자 조작 원료를 사용하지 않겠다”고 발표했다.지금까지 업계 편에 서서소비자의 건강과 환경문제를 등한시해 왔다고 비판받아 온 식품의약청(FDA)도 대도시를 돌면서 공청회를 갖고 있다.지난해 주간 ‘비즈니스 위크’에따르면 최근 4년간 미국에서 40여종의 유전자 조작 종자가 개발됐으며,3000만㏊의 농지에서 종자가 재배되고 있다. 99년 현재 콩 47%와 옥수수 37%가유전자 조작 종자로 재배되고 있다. ■영국 2002년 유전자 조작 작물이 환경에 미치는 영향에 관한 실험이 끝날때까지 유전자 조작 작물의 재배를 금지하고 있다.91년 9월부터 레스토랑 등 음식점도 유전자 조작 농산물로 음식물을 만들었을 경우 그 사실을 메뉴에표시하도록 하고,어길 경우 무거운 벌금을 매기고 있다.영국 굴지의 슈퍼마켓 ‘세인즈베리’는 95∼98년 유기농산물 매출액이 무려 125배나 늘었다. ■일본 2002년 4월부터 유전자가 조작된 원료를 사용하는 모든 식품에 대해안전검사를 실시하고 검사필증을 붙이도록 의무화하기로 했다.이에 앞서 일본의 대표적 맥주회사인 ‘기린’은 “주정 원료로 사용해 온 유전자 조작옥수수를 2001년까지 일반 옥수수로 대체하기로 했다”고 밝혔다. 문호영기자. *우리정부 대책. 정부는 국내 법만으로 유전자 조작 농산물에 대한 위해성 평가와 관리기준을 정할 수 있다는 입장이다.지난달 29일 몬트리올에서 열린 생물다양성협약 제2차 특별당사국회의에서 채택된 ‘생명공학 안전성에 관한 카르타헤나 의정서’에 사전통보합의절차(AIA·Advance Inform Agreement)가 누락돼 수출국에 농산물에 대한 정보를 요구할 수는 없지만,국내 법을 제정한 뒤 그 법을 따르도록 할 수 있다는 것이다. 의정서의 핵심인 AIA는 미국·캐나다·아르헨티나·호주·칠레·우루과이등 유전자 조작 농산물 수출 6개국(마이애미그룹)의 반대로 빠졌다.당초 수출업자들에게 어떤 유전자 조작 작물이 수출되는지를 표시하도록 하려했으나 ‘유전자 조작 작물이 포함돼 있을 수 있다’고 표시하는 정도로 변질된 것이다.정부는 그러나 인터넷을 통해 수입 농산물에 대한 웬만한 정보는 입수할 수 있을 것으로 보고 있다.즉 간이 AIA는 가능하다는 것이다. 유전자 조작 식품과 관련해 지금까지 정부가 취한 조치는 2001년 3월부터표시제를 실시하겠다는 방침을 발표한 것밖에 없다.98년 농업과학기술원에연구실을 설치해 유전자 조작 식품 판별 및 안전성 평가 기술,각 국의 평가제도 수집 및 분석 업무를 수행하고,지난해 12월부터 본격적으로 종자산업법을 개정하기 위한 준비를 해 왔지만,이는 의정서와는 관계 없이 추진돼 온것이다. 현재 정부 내에서는 인체에 미치는 영향은 식품의약품안전청,생태계에 미치는 영향은 환경부,작물 재배에 관한 사항은 농림부가 관장하는 쪽으로 방향이 잡히고 있다.그러나 아직 발 등에 불이 떨어지지 않은 탓인지 본격적으로 나서지는 않고 있다.의정서가 각 국의 비준을 거쳐 시행되기까지 2∼3년 시간이 있으므로 그 때까지 준비를 하면 된다는 느슨한태도를 보이고 있다. 문호영기자. *이색 유전자 조작식물. ‘목이 마르다’고 신호를 보내는 감자,비타민A를 보충할 수 있는 노란 쌀….유전자 조작 식물 가운데는 상상하기 어려운 것들도 있다. ■물을 요구하는 감자 지난해 영국 에든버러대 토니 트레와바스 교수가 개발한 이 감자는 수분 함량이 떨어지면 불빛을 밝혀 물을 달라고 알린다.해파리의 형광 유전자를 감자 속에 넣었기 때문이다.식물은 물이 부족할 경우 ‘에브시작산’이라는 성장억제호르몬을 생성하는데,이 호르몬이 분비될 때 곧바로 감자에 불이 켜지도록 한 것이다.그러나 감자가 내는 불빛은 육안으로는볼 수 없고,광선탐지기를 이용해야 한다. ■스스로 빛을 내는 나무‘루시페라제’라는 발광 효소를 만드는 유전자를미송에 넣은 뒤 ‘루시페린’이라는 화학물질을 섞은 비료를 주면 발광효소가 작동하면서 녹색 빛을 낸다.‘루시페라제’가 작동하면서 불빛을 내는 반딧불이 원리를 응용한 것.지난해 영국 허트포트셔대 연구팀이 개발했다.전구를 달지 않아도 빛을 내는 크리스마스 트리가등장할 날도 멀지 않았다. ■노란 쌀 베타카로틴이 함유돼 비타민A 부족을 해결할 수 있다.베타카로틴은 인체 내애서 비타민A로 바뀌는 물질.이 쌀을 먹으면 안구(眼球)건조증 등을 일으키는 비타민A 결핍을 막을 수 있다.쌀 색깔이 노란 것은 베타카로틴때문.일본에서는 98년 일반 쌀보다 철 함유량이 2배 많은 쌀도 개발했다. ■살 안찌는 천연설탕 98년 네덜란드에서 개발된 사탕무는 설탕의 성분인 자당을 인체가 흡수할 수 없는 형태의 ‘프룩탄’이라는 과당으로 변형시키는유전자를 갖고 있다.설탕처럼 단 맛을 내지만,칼로리는 없어 비만 걱정을 하지 않아도 된다. ■수은 먹는 현사시나무 산림청 임목육종연구소는 지난해 4월 박테리아 유전자에서 수은을 흡수하는 유전자를 추출한 뒤 ‘아그로바’ 박테리아를 통해현사시나무 세포에 이식하는 데 성공했다.폐광지역 등 토양 복원에 크게 기여할 전망이다. 문호영기자.
  • ‘유전자 쥐’ 로 황금알 낳는다

    ‘새 천년에 황금알을 낳을 생명 공학을 연구한다.’ 서울 종로구 연건동 서울대 의과대 유전자이식연구소 건물에 자리잡은 벤처기업 마크로젠(Macrogen).스트레스 유전자가 있어 항상 스트레스를 받는 쥐,특정 시기가 되면 위암에 걸리는 쥐,면역 체계가 없는 쥐 등 온갖 종류의 ‘특수 유전자 이식 생쥐’들의 산실이다. 생쥐들은 각종 유전자 및 신약 연구에 필수적인 실험 재료다.연구원들은 하루 종일 유전학적으로 새로운 생쥐를 만들기 위해 씨름한다. 생쥐의 수정란을 추출,특수한 유전자들을 주입한 뒤 이를 대리모 생쥐에 이식하면 특수한 유전형질을 지닌 생쥐가 태어난다.연구소에 있는 생쥐는 무려2,000여마리. 이들은 ‘무균 호텔’에서 특수사료만 먹는 등 ‘칙사’대접을받는다. 이 벤처기업은 지난 97년 6월 서울대 의대 생화학교실 서정선(徐廷瑄)교수가 창업했다.사장은 전문경영인을 영입했다.서교수는 사외이사로 이사회 의장을 맡고 있다. 창업 이후 지금까지 특수 유전자를 지닌 70여종의 쥐를 생산했다.현재 7종에 대해서는 특허를 출원한상태다.지난해 10월에는 우리나라에서는 처음으로 미국 특허청으로부터 ‘당뇨 쥐’와 ‘면역 결핍 쥐’로 생명 특허를 받았다.새해 1월에는 코스닥에도 상장할 예정이다. 이달 초부터는 암의 진행 상황을 진단할 수 있는 유전자 칩(cDNA array chip)도 생산하고 있다. 작은 유리판에 400개의 유전자 샘플을 배열한 이 칩은 유전자의 변이 유형을 파악할 수 있어 암세포의 변화를 정확하게 예측할 수 있다. 서교수는 이 칩의 생산이 본격화되면 마크로젠의 연간 매출액이 100억원대에 이를 것으로 예상하고 있다.올 연말부터는 현재의 유전자 칩보다 한 단계발전된 올리고 칩(Oligonucleotide chip) 생산에 도전하기 위해 산업자원부에 연구 지원금을 신청했다. 서교수는 “새 천년에 각광받을 유전자 조작 관련 제품을 생산한다는데 자부심을 느낀다”면서 “의학도나 분자생물학도 등 젊은이들이 과감하게 벤처기업에 뛰어드는 도전정신을 발휘해야 한다”고 말했다. 전영우기자 ywchun@
  • 재미 송우주박사 백혈병 유발 유전자 발견

    재미 한국인 과학자가 유전자 변이에 의한 백혈병을 일으키는 유전자를 찾아냈다. 미국의 유전학 전문지 ‘네이처 제네틱스’ 최신호는 하버드의대 의학연구소 길리랜드교수팀의 일원인 송우주(宋宇宙·39)박사가 혈액을 만드는데 관여하는 유전자 중 하나인 CBFA2 유전자에 선천적으로 변이가 있는 경우 그렇지 않은 사람보다 백혈병에 걸릴 확률이 수천배나 높아진다는 사실을 밝혀냈다고 보도했다. 송박사는 백혈병 환자가 특이하게 많은 미국,캐나다,브라질 등의 6개 가계(家系)에서 CBFA2 유전자 염기서열을 분석한 결과 이같은 사실을 확인했다.한 가계의 경우 58명 중 29명이 CBFA2 유전자에 변이가 있었으며,이들 중 6명이 백혈병으로 사망했다. CBFA2 유전자는 혈액 모세포로부터 각 혈액세포로분화되는 초기과정을 조절하는데 필요하다.이 유전자의 변이를 가진 사람은피의 응고가 지연되는 증상을 보이며,비정상적인 혈액세포가 제어할 수 없이 증식돼 백혈병으로 발전하기도 한다고 송박사는 밝혔다.송박사는 “백혈병을 일으키는 여러가지 근본 원인 중하나를 발견한 것으로 앞으로 유전자 치료가 실용화되면 백혈병을 보다 효과적으로 치료할 수 있을 것”이라고 말했다.송박사는 84년 성균관대 화학과를 졸업한후 도미,미시시피주립대학과 테네시주립대학에서 생화학전공으로 석·박사학위를 취득했다. 함혜리기자
  • 開花시기 조절 유전자 세계 처음 발견

    식물의 개화시기를 조절하는 ‘생체시계’ 유전자를 한·미 공동연구팀이세계 처음으로 찾아냈다. 포항공대 생명과학과 남홍길(南洪吉)교수팀은 미국 스크립스연구소의 스티브 케이박사팀과 3년간의 연구 끝에 계절의 변화에 따른 낮의 길이를 인식,식물 개화시기를 조절하는 유전자를 찾아냈으며 이를 과학전문지‘사이언스’최신호에 발표했다고 3일 밝혔다.남 교수팀은 애기장대돌연변이체 연구를 통해 ‘자이겐티아’라는 유전자가 계절변화에 따른 식물의 개화시기를 조절하는 가장 중요한 유전자라는 사실을 밝혀냈다. 이 유전자는 1960년대 초 처음 발견됐으나 지금까지 이 유전자를 분리해 내거나 정확한 기능을 밝혀내는 데는 실패했었다. 함혜리기자 lotus@
  • “한국 게놈연구 美의 1,000분의 1 수준”

    우리나라에서는 지난 96년부터 미래원천기술사업의 일환으로 게놈 연구가본격화됐다.연간 10억원씩 투자해 오는 7월 말 3년차연구결과 발표가 예정돼 있다. 우리나라의 유전체에 대한 연구는 우리나라에서 많이 발병하는 위암의 원인유전자를 찾는 것을 목표로 시작돼 약 1만개가량의 종양관련 유전자를 선별해 냈다.현재 대규모 염기서열 시스템 구축을 위한 전산데이터베이스와 세포내에서의 DNA증폭기술,돌연변이 염기쌍 분석기술 등 1차적인 기술을 확보했다.유전자 정보를 담는 DNA칩의 자체 개발도 한양대 생화학과 황승용교수 등을 중심으로 본격화되고 있다. 인간의 유전정보 탐색과는 별도로 국내 학자들은 환경미생물인 ‘자이모모나스(Zymomonas)’와 화산온천에서 자라는 ‘서무스(Thermus)’균주에 대한유전체 규명작업을 벌이고 있다.생명공학연구소는 서울대,경북대,기초과학지원연구소 등가 함께 ‘자이모모나스 컨소시엄’을 구성해 약 200만개의 DNA염기쌍을 분석 중이며 현재 약 30%를 규명했다.자이모모나스의 유전체 지도가 완성되면 산업적 발효균주로 활용될 수 있다. 서무스는 섭씨 75∼80도의 고온에서 자라는 극한호열균으로 20%정도 규명된 상태다.상온에서 활발하게 작용하는 일반 효소보다 훨씬 반응이 빠른 내열성효소 개발과 정밀화학산업 대체기술 개발에 활용이 가능하다. 그렇다면 우리나라의 연구 수준은 어느 정도나 될까? 생명공학연구소 유전체사업단장 이대실박사는 “우리나라의 유전자정보 산출능력을 알기쉽게 계량화한다면 유전자 연구가 가장 활발한 미국의 1,000분의 1 수준”이라고 평가한다. 미국의 생화학자들이 일년에 규명해 내는 염기서열이 20억쌍이고 우리나라의 과학자들은 2,000만 쌍 정도를 규명해 낸다는 얘기다.공교롭게도 우리나라 유전체 연구개발에 대한 투자액은 미국 투자액의 0.1%에 해당한다.이 박사는 “투자액수는 곧 바로 연구성과로 이어지고 있다”면서 “21세기 생명공학과 생물공학의 원천정보를 제공하는 유전체 연구에 대한 집중적인 투자가 절실하다”고 말했다. 함혜리기자
  • [특별기고] 輪廻는 멈추게 되는가

    ‘산과 들에 꽃이 피고 나무마다 새가 울며 벌 나비 춤추니,어허 좋을시고. 사월이라 초파일 부처님 오신 날 모든 중생 생일잔치 얼씨구 좋고 좋다.(……).바다 밑에 등불 켜니 온 세상 밝아지고 허공으로 북을 치니 중생들이 잠을 깨네.아악!’ 대한불교 조계종 종정으로 추대된 혜암 대종사(慧庵 大宗師)의 법어(法語)이다.그러나 불자(拂子)를 들고 할(喝)을 하는 노선사(老禪師)의 모습이 실려 있는 신문을 보는 중생들의 마음은 두렵기만 하다.화두(話頭) 하나 바람에 담아 지고 하많은 낮과 밤을 이조단비(二祖斷臂)의 골짜기를 헤쳐나온 망백(望百) 노랍(老衲)의 얼굴위로 ‘유전자 조작 흑염소 레디’ 기사가 보이기 때문이다. ‘조혈제나 알파테페론 같은 단백질 제제들은 물론 앞으로 시약 개발과정에서 만들어내는 신물질들을 살아 있는 동물의 젖을 통해 싼 값에 얻어낼 수있다는 기사는 ‘인간복제’ 또한 멀지 않았다는 사실을 웅변하여 주고 있다. 인공장기가 실험실에서 배양되고 머리카락 한 올만 가지고도 사람을 만들어낼 수 있는 연구가 세계 도처에서 경쟁적으로 진행되고 있다.멸종된 공룡이나 맘모스를 되살려 내는 일도 영화 속의 이야기만이 아니라는 게 유전공학자들의 말이다. ‘원조 나’와 ‘복제된 나’가 마주앉아 생명을 주제로 토론하는 일도 멀지 않게 되었다.인체의 신비를 푸는 데 결정적 정보를 제공하는 유전자 지도가 내년 2월이면 완성되고,이것을 바탕으로 한 무오류의 유전자 정보 또한 4년 뒤면 손에 넣게 될 것이라 한다.이렇게 되면 인간복제는 시간문제로 된다. ‘업(業)’에 의해서 윤회(輪廻)하게 된다는 것이 불교의 가르침이다.인간이 짓게 되는 행위의 총체인 ‘업’은 죽음과 함께 사라지는 것이 아니라 제8식이라고 하는 의식의 근본창고에 차곡차곡 쌓여 있다가 십이연기(十二緣起)의 법칙에 따라 다음 생을 받게 되므로 무명(無明)이라고 하는 근본 무지(無知)를 깨뜨리지 못하는 한 끝없이 태어나고 죽는 생사(生死)의 바다를 표류하게 된다는 것.그러므로 ‘악을 짓지 말고 선을 받들어 행하라’는 불교도덕률이 나오게 되는 근거가 된다. 그런데 이러한 불교의 가르침이 설 자리를 잃게 되었다.앞으로 10년 이내면 복제인간이 탄생하게 된다고 한다.사람의 손으로 사람을,그것도 원하는 대로 만들어낼 수 있게 된 이 가공할 사태 앞에 가장 위협받게 된 것이 불교라는 생각이다.불완전한 존재로 알고 있는 인간의 자의적인 의지와 판단에 따라 또 다른 인간이 만들어져 나오는 판이라면 업이라고 하는 존재의 근원은어떻게 되는가. 업이 사라지므로 업을 뿌리로 한 윤회 또한 발붙일 근거를 잃게 될 것이니. 윤회를 벗어나기 위한 수행(修行)은 무슨 의미가 있다는 말인가.철학은 무슨 의미가 있고 사상은 무슨 의미가 있으며 예술은 또 무슨 의미가 있다는 말인가.무엇보다도 우선 이런 글이 무슨 의미와 가치가 있다는 말인가.경천동지를 넘어서 인간의 개념 자체가 바뀌게 된 상황을 놓고 중생들은 전전긍긍하고 있다. 인류의 역사가 비롯된 이래로 옳다고 믿어 왔고 가치있는 행위라고 믿어왔던 일체의 것들이 근본에서부터 뒤집어지는 사태 앞에서 중생들은 전율하고있다.‘생명과 물질이 본래 둘이 아니므로 물질에서 생명이나오는 것이 문제될 것 없다.문제를 삼아야 할 것은 오히려 실재하는 아(我)나 영혼이 있다고 믿는 인간중심적 생명관이다’고 보는 유식학(唯識學)의 견해가 있지만,공포의 감정은 사라지지 않는다. 일체중생의 일체번뇌에 대하여 막힘 없는 답변을 들려줄 수 있는 것만을 가리켜 진리라고 부른다.인류가 도달한 정신의 가장 높은 봉우리가 불교라면이에 대한 명쾌한 답변이 있어야 한다.화두 하나에 온 몸을 던지고 계신 스님네의 방(榜)을 고대한다. 金 聖 東소설가
  • [김삼웅칼럼]생명공학, 덫인가 돛인가

    21세기 인류의 미래는 희망인가 절망인가. 인류역사상 가장 극심한 변화가예상되는 신세기를 불안의 시각으로 예측하는 사람이 적지않다. 희망과 절망이 교차되는 분야의 하나는 생명공학과 유전공학이다. 무정자증 남성의 생식세포를 쥐의 정소(고환)에서 키운뒤 체외수정을 통해 ‘쥐아기’가 태어났다. 2년전 복제양 ‘돌리’의 출현으로 인류를 놀라게한 생명공학은 마침내 쥐아기를 출생시켰다.한국에서도 복제젖소 ‘영롱’이에 이어 복제한우‘진이’가 태어났고 ‘인간복제’도 시도되고 있다. 미국의 생명복제 기업인 베일리언트 벤초는 20만달러에 인간복제를 해주고5만달러에 인간세포를 추출·보관해주겠다면서 국내에 상륙했다.일본에서는쥐의 세포를 사람의 뇌에 이식하는 임상실험이 곧 실시된다.인간 이외의 동물세포를 뇌속에 이식하는 이종이식(異種移植)의 실험결과가 주목된다. 물리학자 스티븐 호킹의 예언대로 21세기에는 “인간에 의해 개량된 전혀다른 인간형”이 출현할지 모른다.창조주에 의해 출생한 인간이 아니라 과학에 의해 조작된유사인간이 태어날 날도 멀지 않은 듯하다. 생명공학 또는 유전공학의 ‘발전’이 이윤추구에 눈이 먼 기업과 합작으로 인류가 엉뚱한 방향으로 내몰리고 있다.‘과학’의 이름으로 일대 재앙이인류의 미래를 불안하게 만든다. 과학(의학)자들의 ‘과학정신’이 요구된다. 인류는 과학(자)에 의해 오늘의 문명사회를 이루었다. 그렇지만 재주와 기술을 전쟁과 범죄와 인류파멸에 쓰는 사람이 너무 많다.15세기 레오나르도 다빈치는 잠수함이 무기로 쓰일것을 예견하고 설계도의 발표를 거부했다.17세기에 보일은 다빈치와 같은 이유로 자기가 개발한 독약의 비밀을 끝까지 공개하지 않았다. 일본 나가사키에 투하된 원폭제조에 참가했던 미국 과학자 존 힐튼은 “최초의 원폭제조에 참가한 것을 반성한다.수많은 사람의 생명을 앗아간 끔찍한 폭탄제조에 참가한 것을 부끄럽게 생각한다.내가 이런 끔찍한 일을 맡게된것은‘과학을 위한 과학’이란 잘못된 철학을 믿고 있었기때문이다.”라고참회한 바 있다. 힐튼의 ‘참회’를 더들어보자. “과학을 사회생활이나인간으로부터 분리하여 생각했기 때문에 나는 원폭제조에 참가했던 것이다.우리 과학자는 ‘순수과학’에 헌신해야만 한다.그 나머지는 기술자나 정치인의 일이라고 생각했다.과학은 인류의 이익에 보탬이 될 때에만 의미가 있는 것이란 사실을 깨닫기 위해서 나에게는 히로시마와 나가사키의 수많은 사람의 죽음이 필요했던 것이다.” 지난해 가을 미국인 시벨리는 소의 난자에 인간세포의 핵을 이식하여 배반포기(착상가능한 세포단계)까지 발육시키는데 성공했다.서울대학 교수들은인간심장을 가진 돼지를 복제하는 연구로 곧 괄목할 성과가 나올 것이라 한다. 미국 토머슨 제퍼슨대학 연구팀은 유전자 변이로 흰쥐를 검은쥐로 바꾸는 연구결과를 공개했다.얼마뒤에는 미녀 상반신에 물고기 하반신의 ‘인어공주’도 나타날 것이며 파충류 난자에 DNA를 이식하여 ‘공룡’의 부활도가능할 것이라 한다.공상과학 소설의 캐릭터가 하나둘씩 현실화되고 있다. 인간이 복제되고 ‘쥐아기’가 태어나는 이 전율할 사태앞에 인간의 생명질서는 어찌되는가.이런 식으로생명공학이 진행되어도 괜찮을까. 생명(유전)공학이 사람에게 유용한 단백질이나 면역성을 가진 우유를 생산하는 젖소나,제초제에 강한 옥수수와 감자,서울대학팀이 연구중인 돼지를 통한 위 콩팥 등 장기의 대량생산은 장려해야 한다. 그렇지만 무분별한 복제와 DNA 이식을 통한 생명조작은 중단돼야 한다.창조주의 생명질서를 어지럽힐 때 무슨 가공할 재앙이 닥치게될지 모른다.인간을 위한 과학(자)과 악마를 위한 과학(자)은 분리돼야 한다. 과학(의학)자들의 ‘과학정신’의 회복이 시급하다.‘인간의 모습이 똑같아지는’그런 끔찍한 미래를 막아야 한다.계류중인 생명공학육성법 개정안을보완하여 이 분야의 안전성과 윤리문제를 다루는 안전장치가 되도록하고,세계적 연대를 통한‘인류보존운동’이라도 벌여야 한다.아니면 파멸에 이르게 될지 아무도 모른다.
  • 재미한국인 과학자 유전자 조작/흰쥐를 검은쥐로 만들어

    【워싱턴 AFP 연합】 재미(在美)한국인 과학자가 유전자변이로 흰색이 된쥐를 ‘유전자 수리(修理)’라는 기법으로 검은 쥐로 바꾸는데 성공했다. 미 필라델피아 토머스 제퍼슨대학의 윤경근 박사는 생물공학 전문지 ‘네이처 바이오테크놀러지’ 최신호에 발표한 연구보고서에서 유전자 변이를 고치는 ‘유전자 수리’기술로 여러 마리의 흰 쥐를 검은 쥐로 바꿨다고 발표했다. 윤 박사는 피부 색깔을 바꾸는 색소인자인 멜라닌 효소 생산유전자의 결함으로 쥐의 색깔이 흰색이 된다고 밝히고 이런 유전자 변이를 수정해주면 다시 멜라닌이 만들어져 흰 쥐는 검은 쥐로 바뀐다고 설명했다. 그는 일단 수리된 유전자는 영구적일 뿐아니라 유전된다고 밝혔다. 또 이술을 유전질환 치료에도 이용할 수 있다고 덧붙였다.
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