[인간 게놈 프로젝트](2) 美 유전자 정보회사 셀레라 제노믹스
[록빌(미 메릴랜드 주) 함혜리기자] ‘발견되기를 기다릴 수는 없다’(Discovery can't wait) 미 국립보건원(NIH) 주도의 휴먼게놈프로젝트를 놀라운 속도로 추격하며,미래 생명과학의 핵심기술인 인간게놈 해독작업을 벌이고 있는 미국의 유전정보회사 ‘셀레라 제노믹스’(Celera Genomics)의 모토다.
이 회사의 설립자이며 기술개발총책을 맡고 있는 크래그 벤터박사는 98년 5월 휴먼게놈프로젝트보다 먼저 인간 DNA염기서열의 해독작업을 끝낼 것이라고 공언,세계 생물의학계를 놀라게 했다.약속한 대로 셀레라는 작업착수 7개월만인 지난 4월 인간게놈 서열 전체를 해독했다고 발표해 다시 한번 세계를놀라게 했다.NIH가 오는 15일 게놈서열의 90%를 공개하겠다고 밝힌 것과 비교하면 한발 앞서 있는 셈이다.
셀레라 제노믹스는 지난 연말 초파리 게놈분석 자료를 NIH의 유전자은행에무료로 공개했지만 인간게놈과 관련된 모든 정보는 제약회사 등 회원사에 한해 연 500만∼1,500만달러의 고가로 제공하고 있다.
메릴랜드 주 록빌에 있는 셀레라 제노믹스의 본관건물 2,3층에서는 최신 전자동 염기서열분석기 300대가 24시간 쉬지 않고 가동되고 있다.읽혀진 인간유전체의 염기 정보는 곧 바로 전산망(LAN)을 통해 지하실에 있는 슈퍼컴퓨터에 전달돼 시시각각 분석되고 저장된다.이곳 슈퍼컴퓨터에 쌓인 DNA염기에관한 디스크 저장용량은 약 20테라(1테라는 1조)바이트.올 연말이면 80테라바이트까지 확장된다.민간분야에선 세계 최대의 용량이다.
정책기획팀장 폴 길만박사는 “인간 한 개체에 대한 유전정보 해독을 완료한데 이어 5명의 유전정보를 분석 중”이라며 “내부 분석정보에 다음달 공개되는 휴먼게놈프로젝트의 염기서열 해독초안을 보완하면 올 연말이면 인종이 다른 6명(남자 3명,여자 3명)의 게놈분석작업이 완료될 것”이라고 밝혔다.물론 동양인 남녀도 포함된다.
민간 벤처기업이 미 국립보건원을 중심으로 15개국 350여개 연구소가 10년을 매달려온 거대 프로젝트를 순식간에 해치운 비결은 집중적인 투자와 독특한 분석기술에 있다.
지난 99년 3월 유전체분석 작업을 시작한 이 회사가 지금까지 투입한 예산은 천문학적이다.셀레라의 모회사인 퍼킨엘머 바이오시스템이 개발한 전자동염기서열분석기 300대가 9,000만달러,모든 정보를 컨트롤하는 데이터센터와2마일이나 되는 LAN 구축 등에 7,500만달러,슈퍼컴퓨터 구입에 1억달러 등기기구입에만 최소한 2억6,500만달러가 투입됐다.
셀레라는 ‘숏건방식’(shotgun method)이라는 무작위분쇄법을 사용해 염기서열을 분석하고 있다.미국 언론이 ‘유전자 왕’(Gene King)이라고 부르는벤터박사가 개발한 혁신적인 방법이다.
휴먼게놈프로젝트를 수행하는 연구소들에서는 DNA를 잘게 자른 후 그것을증폭시킨 뒤 조각조각 짜맞춰 지도를 만든 다음 이들 조각들에 대해서 컴퓨터연산으로 염기를 분석해 순서를 결정하는 방법(DNA 시퀀싱)을 사용한다.정확한 대신 시간과 노력이 많이 걸린다.
반면 셀레라에서는 인간 유전체를 무작위로 골라 이를 1,000∼2,000개의 염기를 지니는 크기로 자른 다음 박테리아를 이용해 이를 증폭시킨 뒤 얻어진DNA조각을 분석,이에 대한 정보를 컴퓨터에 저장한 후 염기를 재조합하는방식을 사용한다.NIH 관계자들은 이같은 방법을 통해 얻어진 셀레라의 유전정보에 의구심을 갖고 있는듯 하지만 아직 응용사례가 없기 때문에 성급한 판단을 자제하고 있다.
길만박사는 “수억달러의 예산이 사용됐고 앞으로도 계속 투자를 늘릴 계획이지만 시간을 10분의 1 가량으로 줄임으로써 그만큼 정보의 가치를 높일 수있었다”며 “셀레라의 목표는 신뢰할만한 게놈 정보와 가치있는 지식들을최신 기술 및 도구들로 가장 빠르게 소비자들에게 전달함으로써 세계 최고의유전자정보회사가 되는 것”이라고 말했다.
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*美 국립생물공학정보연구소…데이비드 리프만 박사.
“인간의 DNA 염기서열 자체는 인류 공동의 재산입니다.따라서 특허의 대상이 될 수 없습니다” 미 국립보건원 산하 국립생물공학정보연구소(NCBI) 데이비드 리프만 박사는“미 국립보건원의 지원을 받아 게놈프로젝트를 수행하는 16개 게놈연구센터와 NCBI의 서버가 파이프라인으로 연결돼 있으며 검증을 거친 모든 정보는실시간으로 웹사이트(www.ncbi.nlm.nih.gov)를통해 공개되고 있다”고 말했다.
그는 “유전자 기능연구의 토대가 되는 염기서열 자체가 특허에 해당한다면후속연구에 장애가 됨은 물론,상당히 복잡한 문제를 일으키기 때문에 NIH는무료공개의 일관된 태도를 견지하고 있다”며 “그러나 게놈프로젝트를 통해 분석된 유전자의 개별기능에 대한 연구와 그 결과물은 특허의 대상이 된다”고 덧붙였다.
NCBI는 NIH산하 연구소들 중 가장 최근인 1988년 11월에 설립된 기관이다.
이 곳의 주요 임무는 생물공학과 관련된 정보를 수집하고 가공해 생물공학의 정보중추를 담당하는 것.300여명의 연구인력이 휴먼게놈프로젝트에서 얻어지는 모든 정보를 분류해 유전자은행(GenBank),의료정보공람(PubMed),게놈해부도프로젝트,인간게놈 유전자지도,특이유전자(UniGene) 등의 데이터베이스를 구축하는 작업을 하고 있다.
그는 “민간기업들이 게놈프로젝트를 통해 분석한 유전자의 개별기능과 결과물에 대한 특허를 내기 위해 치열한 경합을 벌이고 있다”며 “한국과 같은 후발주자는 게놈특허 출원이 본격화되기 전에 공개된 정보를 바탕으로 개별 유전자의 기능연구에 전력을 다해야 할 것”이라고 지적했다.
함혜리기자
