[런던 연합] 미국 과학자들이 인간 게놈에서 천재성을 결정하는 유전자를찾아냈다고 영국 BBC 방송이 8일 보도했다. BBC는 미국 국립보건원(NIH) 과학자들이 미국내의 천재 아동 200명과 보통어린이의 DNA를 분석해 중요한 차이를 발견하고 천재 유전자를 추적하고 있다며 연구결과를 내년에 발표할 예정이라고 전했다. 로버트 플로민 교수가 이끄는 연구팀은 지능 결정에는 하나 이상의 유전자가 관련돼 있으며 이 유전자들이 지능에 큰 차이를 가져오는 것으로 보고 있다. 연구팀의 다음 연구 목표는 이 천재 유전자들의 기능을 밝히는 것인데 천재 유전자들이 뇌의 신호전달을 돕는다는 이론이 제시되고 있다. 이 연구결과는 벌써부터 학계에서 큰 논란을 불러일으키고 있다. 지능은 타고난 것이라는 견해를 지지해온 보수주의자들은 이 연구결과를 즉시 환영하고 나선 반면 진보주의자들은 이 연구결과가 평등한 사회를 만들려는 노력을 저해할 수도 있다고 우려하고 있다.

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@

*의미·전망. 다국적 공공컨소시엄인 ‘인간게놈프로젝트(HGP)’와 민간 유전정보회사인셀레라 제노믹스사가 26일 인간게놈 지도의 초안 완성을 발표함으로써 21세기 유전자혁명이 시작됐다. 인간의 특성을 전달하는 유전정보를 담은 ‘유전자 지도’는 종래의 예방·진단·치료의학의 방법을 송두리째 바꿔 인간의 수명을 크게 연장해 줄 것으로 기대된다.그러나 이에 따르는 엄청난 사회적·윤리적 파급효과도 무시할수 없다. ■의미/ 이번 염기서열 해독으로 HGP가 완전히 끝난 것은 아니다.실제 우리몸속에서 이 유전자들이 어떻게 서로 작용해 인간의 생노병사를 조절하는 지를 밝힐 수 있는 기초자료가 만들어진 것에 불과하다.하지만 그 정도로도 의미는 충분하다. 과학자들은 유전자의 염기서열 규명이 궁극적으로 신약개발과 질병치료에일대 혁신을 가져 올 것으로 믿고 있다. 인간게놈의 이해는 새로운 차원의 신약개발을 촉진시키고 암과 심장병 등유전자 관련 질병에 대한 치료법과 진단기술을 한층 발전시킬 것으로 보인다.유전정보를 근거로 한 유전자 치료(질병을 일으키는 결함 유전자를 찾아내세포에서 제거한 뒤 수정유전자를 주입하는 방식)가 보편화되고,모든 질병을 분자수준에서 이해할 수 있게 돼 여러 질병의 진단은 오늘날보다 훨씬 완벽하고 세분화된다. 난치성 유전질병의 완치율이 획기적으로 높아지는 것 이외에 ‘맞춤의약품’의 등장도 기대할 수 있다.인간세포의 노화과정이 밝혀짐으로써 노화 억제법도 등장할 전망이다. ■파급효과 / 인간게놈 지도가 완성됨으로써 제약과 생명공학 산업 뿐아니라공공분야에도 상당한 경제적 파급효과가 예상된다.생명공학에 바탕을 둔 치료제 시장은 현재 6∼7%수준에 불과하지만 유전정보를 토대로 한 신약은 10년동안 제약산업의 대표적인 품목이 될 것으로 전망된다. 인간 유전자 암호를 담은 게놈지도의 완성은 많은 법률적·도덕적 딜레마를 야기할 지도 모른다.지적재산권에 대한 소유권,즉 특허논쟁도 가열될 것이다.특허권에는 엄청난 이익이 따르기 때문에 민간기업들은 유전자 약품과 치료시장을 선점하기 위해 특허경쟁을 벌이고 있다. 산업적 파급효과도 기대해볼 수 있다.생물학과 의학,제약,정보학,정보산업등의 기술이 융합·확대됨으로써 21세기 산업구조 변화의 계기로 작용할 것이 확실시된다. ■연구과제/ 이번 인간게놈 배열작업의 완성이 당장에 의학의 기적으로 이어지지는 않는다.인간 유전자의 완전해독과 재검토에는 앞으로 최소한 2년이더 소요될 것이며,나아가 이들 유전자로 이뤄진 수천종의 단백질을 이해하고기능을 규명해 분류하는 작업까지는 또 얼마의 시간이 걸릴 지 모른다. 연구자들은 앞으로 이 유전자들의 정확한 기능을 밝히는 연구(기능유전체학)와 함께 개인간,인종간,질병간 게놈 정보의 비교를 통해 생체 기능차이의원인을 규명하는 연구(비교유전체학)에 주력하게 된다. 게놈 해독과 관련해 가장 우려스러운 점은 유전자 정보규명이 야기할 엄청난 사회·윤리적 문제에 대처할 수 있는 사회구조가 아직 미흡하다는 것이다.특히 개인 유전정보의 노출로 인한 불이익을 최소화할 수 있도록 사회·윤리적인 논의와 대책을 서둘러 마련해야 한다는 지적이다. 함혜리기자 lotus@. *인간게놈 두 주역. ■셀레라社 크레이그 벤터. [워싱턴 AFP 연합] 셀레라 제노믹스의 크레이그 벤터(53)는 인간게놈 지도연구에 20년 이상을 바쳐온 선구적 유전학자.유전학계의 ‘독불장군’으로불리는 그는 1980년대 초 미 국립보건원(NIH)에서 유전자 염기서열 연구에뛰어들었다. 92년 자신의 아이디어의 중요성을 인정한 의학재정가 월리스 스타인버그의도움으로 게놈연구소(TIGR)를 설립,독자적 연구를 시작했다.해밀턴 스미스와 함께 연구하면서 95년 바이러스성 뇌막염 원인균인 돼지 인플루엔자균의 게놈을 해석했고 지난 3월 과실파리 유전자 지도를 발표한 컨소시엄에서도 중요 역할을 했다. 지난해 셀레라가 30억달러의 공공자금이 투입된 공공부문 컨소시엄인 인간게놈프로젝트(HGP)보다 빨리 인간게놈의 염기서열 분석을 마치겠다고 밝혀과학계를 놀라게 했다.24시간 가동하면 한달에 10억개 이상의 염기를 분석할수 있는 세계 최대의 컴퓨터 설비 덕에 이같은 일이 가능했다. ■HGP 프란시스 콜린스. [워싱턴 AFP 연합] 인간게놈프로젝트(HGP)를 이끄는 프란시스 콜린스는 인간게놈 지도 연구의 엄청난 혜택은 물론 잠재적 위험도 잘 알고 있는 유전자 전문가.원래 화학을 전공했으며 생애 대부분을 공공연구에 바쳐 낭포성 섬유증,신경섬유종,헌팅턴병 등 많은 질병과 관련된 유전자를 규명하는데 기여했다. 16살 때 화학자가 되기로 결심,예일대에서 화학박사,노스 캐롤라이나대에서 의학박사가 되기 위한 공부를 하며 연구자의 길로 들어섰다.예일대에서 생화학자로서 첫 연구를 하면서 생명의 열쇄인 DNA를 처음 접한 후 DNA 연구가 인류의 삶을 향상시킬 수 있다고 확신,유전학 공부를 위해 1984년 미시건대에 진학했다.1993년 미 국립보건원(NIH)에 합류해 인간게놈에 대한 300만달러 규모의 연구를 이끌었다.무신론자에서 독실한 종교인으로 변신한 그는 유전학의 윤리적 위험성,특히 유전공학을 통한 유전형질 개선에 대한 경고도잊지 않는다. *HGP·셀레라 자존심 건 싸움 2년. [워싱턴 AFP 연합] ‘생명의 신비’를 밝힌 첫 주인공 자리를 놓고 2년간자존심을 건 싸움을 벌인 인간게놈프로젝트(HGP)와 셀레라.인간게놈 지도가당초 예상보다 훨씬 빨리 발표될 수 있었던 것은 이 둘간의 치열한 경쟁이큰 몫을 한 때문이다.이들의 경쟁과 대립은 연구 결과를 무료로 공개하도록설립된 18개국 공동컨소시엄 HGP와 연구 결과를 이용해 이익을 창출하려는민간기업 셀레라라는 두 기관의 설립 목적을 볼 때 어쩌면 당연한 것이다.HGP와 셀레라가 26일 그동안의 연구 결과를 공동발표,양자간의 경쟁이 일시적으로 멈추기는 했지만 이들의 경쟁은 앞으로 더욱 불을 튀길 것이 분명하다. 인간게놈 지도 완성은 23쌍의 염색체에 들어 있는 3만∼15만개의 유전자를찾아내는 어려운 연구의 토대를 마련한 것에 불과하다.과학자들은 이 연구가 약품 제조와 질병 치료에 혁명을 가져올 것으로 기대한다.유전자 염기서열을 알면 질병 원인과 예방법을 쉽게 알아낼 수 있기 때문이다.결국 인간게놈 지도의 완성은 이제 오랜 연구의 시작에 불과하다는 것이다. HGP와 셀레라의 발표는 각각 장단점을 안고 있다.HGP는 게놈 암호의 90%가 담겨 있는 거의 완성된 DNA 지도를발표했다.반면 셀레라의 연구 결과는 염기쌍이 1∼2%정도 분산돼 있기는 하지만 HGP보다 좀더 진전된 것으로 평가받고 있다.

21세기 초반의 아침 7시. 감미로운 음악이 경쾌하게 바뀌고 점점 조명이 밝아지면서 K씨는 깊은 잠에서 깨어 즐거운 하루를 시작한다.음악은 깊은 잠을자도록 도와주기도 하지만,자연스럽게 잠에서 깨주기도 한다.조금 더 자고싶기도 하지만,음악이 점점 시끄러워지고 조명이 밝아질 것이다.침대가 요동칠 것이고,그래도 안되면 병원에 자동으로 연락할 것이다.K씨는 그런 일이벌어지기 전에 일어나기로 한다. 샤워를 하고 거실의 소파에 앉으니 벽에 걸린 대형 화면에 L이 나타나서 조간 신문 중 K씨의 관심사들을 읽어 준다.L은 K씨의 친구이자 비서이며 가정부 겸 운전사인 인조인간,즉 ‘인간기능시스템’이다. 보고,듣고,생각하고,행동하는 기능을 보유한 L은 여러 개의 몸체를 갖고 있으나 하나의 통합된 인공두뇌로부터 지시를 받는다. 부엌에서 아침 식사를 준비하고 있는 것도 인공가정부 기능을 수행 중인 또다른 L이다. 집을 나서서 대기하던 자가용차에 타자,인공 운전사(역시 L)가 교통상황을파악해 오늘의 첫 목적지로 최단시간에 도착한다.L은 운전 중에도 오늘의 할일을 보고하고,업무에 대한 제안을 한다. 사무실에도 일하는 사람은 많지 않다.모두 L과 같은 종류의 인간기능시스템을 비서로 가지고 있기 때문이다.사실 사무실로 출근하지 않고 집에서만 일할 수도 있지만,동료와 가끔 얼굴을 마주하는 것이 좋아서 대부분 하루에 2시간 정도 사무실에서 일한다. K씨는 동료 M과 보다 향상된 성능의 인간기능시스템 개발에 대해 토의한다. M은 뇌과학기술이 인류사회의 발전을 가져온다는 ‘신념’을 가지고 있다.원래 청각시스템에 이상이 있어 듣지 못했으나 청각칩을 이식받아 일상 생활은물론 업무에 어려움이 없다.또 다른 동료 N은 시각 장애인이었으나 망막칩을이식받았다. 망막칩의 성능이 떨어져서 작은 글씨는 읽지 못하지만,일상 생활에 큰 어려움이 없다.신문은 물론 모든 문서가 전자화되어 인공비서가 읽어준다. 가끔 종이에 쓰여진 아주 오래된 책을 보아야할 때가 있으나, 이것역시 필요하면 번역까지 해서 인공비서가 읽어준다.인공 망막칩,청각칩 및인공수족의 발전으로 장애인이 없는 사회가 됐다. 번잡한 도시를 피해 고향에 내려가 계신 부모님에게 전화를 했다.부모님은연세가 많아 행동이 부자유스럽지만,인공 가정부,간호사 겸 말벗과 함께 행복하게 사신다.미국에 있는 아내,아들,딸과도 전화한다.옛날에는 말만 통화할 수 있었다고 하지만 요즘은 서로 볼 수 있을 뿐아니라,특수 장갑과 장화,전용 옷을 입으면 가상공간에서 가족들을 만날 수도 있다.L는 가끔 아내와춤을 추거나 아들과 농구를 하기도 한다.딸은 아직 어려서,엄마가 출근한 사이에 인공 가정교사 겸 보모가 돌봐준다.인공가정교사로부터 아이의 하루 일과 중 특이사항을 보고 받고,내일의 교육 방향에 대해 토의도 한다. 이러한 21세기 사회를 가능하게 하는 인간기능시스템의 구현을 위해서는 인간의 뇌 정보처리 메커니즘에 대한 연구가 필수적이다.인간의 두뇌는 약 180억개의 신경세포와 이들을 상호 연결하는 약 100조개의 시냅스(synapse·신경세포의 자극전달부)로 구성된다.이들의 복합적인 작용이 인간의 두뇌기능을 이루게 되나,뇌의 세부적인 구조와 기능에 대해서는아직 아는 것이 많지않다. 그러나,조금 아는 것을 이용하더라도 기존의 기법에 비해 훨씬 우수한인간기능을 구현할 수 있다. 20세기 중반에 비해 후반기 50년간 인간 두뇌의구조와 기능에 대한 이해가 급격히 높아졌으며 앞으로 더욱 가속될 것이다. 뇌정보처리 메커니즘을 모방하는 인간기능시스템의 급격한 발전이 예측된다. 인간은 5종류의 감각(시각·청각·후각·미각·감각)으로부터 정보를 받아들인다.이중 시각과 청각을 통해 대부분의 정보를 얻기 때문에 인간 뇌의 4대 기능을 시각,청각,추론 및 행동으로 분류한다.공자는 “예의가 아니면 보지 말고,듣지 말고,말하지 말고,행동하지 말라”고 했는 데 여기서 ‘말’은단순한 음파가 아닌 사람의 생각까지를 포괄하므로,결국 앞의 4대 기능과 일치한다.인간기능시스템도 위의 4가지 기능을 가져야 하는데 이는 바로 인간이 제일 잘하지만 현재의 컴퓨터가 잘 하지 못하는 기능으로,인간의 뇌에 대한 이해를 통해서만 발전할 수 있다. 뇌는 ‘인간을 인간이게 하는 것’이라고 한다.인간의 두뇌는 주위 환경과반응하며 지속적인 학습을 통해 지능을 구현한다.컴퓨터의 경우 사용자가 미리 프로그램한 내용만을 처리할 수 있는 반면 인간의 두뇌는 새로운 문제에부딪치더라도 과거의 경험을 확장하는 유추 과정을 거쳐 적절한 대응을 하게된다. 어린아이는 걷지도 못하지만,스스로 여러 번의 시행착오를 거쳐 걷는방법을 배우게 된다.한 쪽 발이 갑자기 아파도,몸무게가 늘거나 줄어도 걷기위해 특별히 프로그램을 갱신하지 않는다. 이는 인간의 두뇌가 법칙이 아닌학습과 유추에 기반하기 때문이다. 인간 두뇌의 또 다른 특징은 한 개의 중앙처리장치(CPU)에 의해 제어되지않고,많은 수의 신경세포가 복합적으로 작용하는 분산시스템이란 것이다.따라서,인간 뇌의 신경세포는 계속 죽어가지만,인간의 기능이 크게 후퇴하지않게 된다.기존 컴퓨터처럼 중앙처리장치와 기억을 전담하는 메모리가 따로있는 것이 아니고,계산과 기억이 복합적으로 구성된다.이러한 뇌 기능의 특수성에 바탕해 새로운 형태의 계산구조인 신경회로망 모델이 개발됐다. 생명에 대한 이해와 정보전자 기술의 양대 축으로 21세기 과학기술은 발전하게 되고,이것이 산업혁명과 컴퓨터 혁명에 이은 ‘제 3의 혁명’,즉 뇌정보처리 혁명을 이룩하게 된다.그러나,21세기를 주도할 뇌정보처리에 기반한인간기능시스템을 로봇과 동일하게 봐서는 안된다.‘로봇’은 ‘명령에 따라일하는 자’일 뿐이다. 21세기 뇌정보처리 혁명은 멈출 수 없는 필연이다.인간기능시스템의 지원을받으며 인간답게 사는 사회.이것이 바람직한 21세기의 인류사회이다. ‘기계에게 지능을,인간에게 자유를!’. 이수영 한국과학기술원 전자전산학과 교수. ■필자 약력. ▲47세 ▲서울대 전자공학과 학사·한국과학기술원(KAIST) 석사 ▲미국 뉴욕공과대학 박사 ▲뇌과학연구센터 소장 겸 중점국가연구개발사업 뇌과학연구개발사업단장 ▲아·태 신경회로망협의회 차기회장 ▲한국과학기술원 전자전산학과 교수(sylee@ee.kaist.ac.kr). *각국 뇌연구 동향. 뇌는 생존에 필수적인 심장박동에서부터 창조적 사고까지 인간의 모든 활동을 제어한다.이같은 뇌의 기능을 이해하고 과학적으로 응용하기 위한 연구가활발하다. 뇌에 관한 연구는 치매 등 각종 뇌질환을 극복하는 데 필수적이며 사람의두뇌와 유사한 지능형 시스템의 개발 등 미래산업분야에 무한한 이용가능성을 가지고 있지만 많은 시간과 비용을 요구하는 분야다.때문에 대부분 선진국들은 이 미지의 영역을 정복하기 위해 국가적인 노력을 기울이고 있다. 미국은 부시대통령 재임 당시 의회에서 1990년대를 ‘뇌의 10년’으로 선포했고 국립보건원(NIH)에서 지속적으로 ‘인간두뇌과제’를 지원하고 있다.일본은 21세기를 ‘뇌의 세기’로 구현하기 위해 과학기술청과 통상산업성이연구비를 집중 투자하고 있다.OECD(경제협력개발기구) 거대과학 포럼은 신경정보학 연구의 촉진과 범국가적 공동연구의 필요성을 제안,지난해 1월 신경정보학 소위원회가 개최되기도 했다. 우리나라는 98년 ‘뇌연구촉진법’이 제정돼 뇌연구를 위한 기반이 조성됐다.10년 계획으로 과학기술부를 주축으로 복지부,산자부,정통부 및 교육부의5개 부처가 협력해 뇌연구개발사업을 하고 있다. 지난해에는 ‘뇌연구촉진기본계획’을 수립,오는 2007년까지 뇌이해 및 뇌정보처리 응용기술과 대표적뇌질환인 치매의 치료제를 개발한다는 목표를 세웠다. 뇌연구는 먼저 신경생물학과 인지과학적 연구를 통해 뇌의 구조와 기능을이해하는 데서 출발한다.이를 바탕으로 시청각 추론 행동 등 인간의 지적기능을 인공적으로 구현한 지능시스템을 개발한다.지난해 미국서 개발된 인간의 뇌신경망을 모방한 컴퓨터 알고리즘,청각신경과 직접 연결되는 인공 귀의언어인식능력, 큰 글씨와 물체를 식별할 수 있는 인공 눈 등이 뇌 정보처리연구의 산물이다.뇌세포의 생성과 사멸에 대한 연구를 통해 치매 등 뇌·신경질환의 예방기술과 치료제,전자회로와 신경세포를 연결하는 신경칩 기술개발도 가능하다. 우리나라의 뇌연구는 뇌정보처리 분야와 뇌의약학 분야로 나눠 추진된다.뇌정보처리는 한국과학기술원(KAIST) ‘뇌과학연구센터’(braintech.kaist.ac. kr)가,뇌의약학은 국립보건원 ‘뇌의약학연구센터’가 체계적이고 집중적인연구를 하고 있다. 함혜리기자 lotus@

[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

[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@

[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. lotus@. *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

[베데스타(미 메릴랜드 주) 함혜리기자] 다음달 15일 마침내 생명체의 신비를 담은 유전자 지도의 초안이 모습을 드러낸다. 유전자에 담긴 생명의 비밀을 밝히기 위한 인류의 대역사(大役事)인 휴먼게놈프로젝트(HGP)가 본격 착수된 지 10년 만에 중대한 결실을 보는 순간이다. 미 국립보건원(NIH) 산하 국립휴먼게놈연구소(NHGRI)의 대규모 염기서열분석팀 책임자인 제인 피터슨 박사는 한국 기자들과 만난 자리에서 “오는 6월15일 인간게놈프로젝트의 가장 중대한 결과물인 인체 염기서열 해독 초안을인터넷을 통해 공개할 예정”이라면서 “이 초안에는 인간 유전체 정보의 90%에 해당하는 28억개 염기쌍의 정보가 담겨지게 될 것”이라고 말했다. 그는 “인체 DNA(디옥시리보핵산)의 염기서열을 해독하는 작업이 16개 게놈센터를 중심으로 순조롭게 진행돼 대부분의 분석자료가 수집된 상태”라며“현재는 정확한 위치를 찾고,오차를 줄이기 위한 검증작업을 반복하고 있기 때문에 초안의 정확도는 99.9%(1,000개 염기마다 1개의 오차를 허용한다는뜻)에 이른다”고 말했다. 피터슨 박사는 이어 “오는 2003년이면 31억쌍의 염기서열과 10만개 유전자의 완벽한 분석이 가능할 것으로 확신한다”고 강조했다. 게놈 시대의 개막이 초 읽기에 들어감으로써 각 유전자의 기능을 규명해 암,알츠하이머병 등 유전자 이상으로 인한 각종 질병의 예방과 치료법을 찾아내는 ‘포스트게놈’ 연구도 더욱 가속화될 전망이다. lotus@

[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.

“한국인에게 특히 많이 발생하는 위암·간암의 질병 유전자와 단백질군을발굴,기능 분석과 이를 통한 신약 후보물질을 개발하는데 최선을 다하면 2005년에는 위암·간암을 조기진단하는 것이 가능할 것입니다.” 인간유전체사업단 단장인 유향숙 박사(兪香淑·49·)는 지난 7,8일 생명공학연구소에서 열린 ‘생명공학분야 벤처창업 활성화를 위한 세미나’에서 ‘게놈프로젝트 그 이후와 우리나라 대응방안’이라는 주제발표를 통해이같이 밝혔다.그는 “미국 등 선진국에서 공표하게 될 인간게놈사업의 결과를 십분 활용하고 산·학·연 전문가를 중심으로 위암과 간암의 기능유전자분석에 집중하면 이들 질병의 진단 및 치료에 의한 생존율이 현행 10∼30%에서 60% 이상으로 개선할 수 있다”고 말했다. 미 국립보건원(NIH)의 주도하에 진행중인 인간게놈프로젝트(HGP)가 30억쌍에 이르는 인간 유전체 염기서열의 초안 완성을 눈앞에 둔 가운데 미국의 민간 유전자 전문회사인 셀레라제노믹스(CG)사가 지난 6일 인간의 유전자 염기서열을 완전 해독했다고 발표하는등 인간게놈연구가 마무리 단계에 접어 들고 있다.하지만 생명현상을 이해하고 질병의 예방,진단,치료로 이어지려면각 유전자가 어떤 기능을 갖고 있는 지를 알아야 한다. 유 박사는 과기부 21세기 프론티어연구개발사업인 ‘게놈기능분석을 이용한신유전자기술개발사업’의 총책을 맡고 있다. 함혜리기자 lotus@

인간 유전자와 공통점이 가장 많은 과실파리의 유전자배열 작업이 완료됨으로써 세계 과학사에 또 하나의 중요한 이정표가 세워졌다. 지금까지 과실파리의 유전암호 해독 작업을 벌여온 미국 버클리 캘리포니아대학과 셀러라 지노믹스사(社)는 23일 과실파리 활성 유전자의 99% 이상을담고 있는 DNA의 97%가 해독됨으로써 작업이 사실상 완료되었으며 과실파리게놈에 관한 모든 자료는 미국국립보건연구원(NIH)의 유전자 배열 데이터 베이스인 유전자은행(GenBank)을 통해 세계의 과학자들에게 공개될 것이라고발표했다. 나머지 미완의 부분은 배열작업이 어려운 분야이지만 중요한 것은 아니라고이 발표는 덧붙였다. 과실파리 유전자의 완전 해독은 인간 질병의 치료법 연구에 새로운 길을 열어줄 것으로 예상된다. 과학자들은 지난 100년 동안 모든 생명체의 모양과 특징이 유전자속에 어떻게 입력되어 있는가를 연구하는 데 가장 적합한 생물로 과실파리를 이용해왔다.과실파리가 이처럼 과학자들의 연구에 집중적인 표적이 된 것은 과실파리의 1만3,601개 유전자중 3분의 2가 인간에게도 있고 인간의 질병을 일으키는 것으로 알려진 인간 유전자의 70%가 유사한 형태로 과실파리에 존재하기때문이다. 워싱턴 AFP 연합

[뉴욕 AP 연합] 인간 뇌의 일부 주요 부위는 사춘기에 들어서서도 급격한 변화가 일어난다는,지금까지 뇌발달 이론과 상반되는 연구결과가 제시됐다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대학,미국 국립보건연구원(NIH),캐나다의 맥길대학 연구진들은 3∼15세 소년 소녀들의 정상적인 뇌를 연구관찰한 결과뇌의 일부 부위는 뇌의 성장이 최대에 이른 뒤에도 변화가 일어나는 것으로드러났다고 과학전문잡지 네이처 최신호에서 밝혔다. 연구팀은 10대 중반에서도 뇌의 회백질이 일부 부위에서는 배로 늘어나며필요없는 세포는 소멸되는 반면 신경단위가 급격하게 서로 연결되는 것으로나타났다고 말했다. 지금까지는 태어나서 몇년 뒤부터 신경망의 발달 속도가 떨어지며 어린이들이 학교에 들어갈 때 쯤이면 뇌의 조직은 대부분 결정되는 것으로 알려졌다. 연구팀은 3∼15세 어린이들의 뇌반구간 정보를 전달하는 뇌활동의 주요 지표가 되고 있는 섬유조직에서 파상적인 성장이 이루어지고 있는 것을 발견했다. 3∼6세 어린이들의 경우는 새로운 행동의 기획을 조정하는역할을 하는 앞쪽 부분이 성장하고 13세에서 15세까지는 연상사고 및 언어와 관계가 있는뇌의 뒷부분과 가운데 부분에서 성장이 절정에 이르는 것으로 나타났다. 연구팀은 10대는 뇌의 활동이 극대화하는 결정적인 시기라면서 공부,음악,운동 모두 기본 형성이 중요하다고 지적했다. 이번 발견은 새로운 언어는 어릴 때 배워야지 나이가 들면 생리적으로 점점더어려워 진다는 이론을 입증해주고 있다.

2000년 즈믄둥이로 태어난 나의 이름은 한국진(韓國Gene),나이는 30살로 아직 미혼이다.직업은 유전자 중개상이다. 침대에서 일어난 나는 먼저 화장실부터 간다.보통 내가 화장실에서 보내는 시간은 30분 이상이다. 화장실의 좌변기 앞에 있는 화면을 통해 지난 밤의 모든 뉴스를 보기 때문이다. 좌변기자체에는 나의 대소변을 순간적으로 검사하여 건강을 검사할 수 있는장치가달려 있다. 옛날에는 왕의 대소변을 검사하여 건강을 검사하는 어의가 있었다는데 지금은 이 장치가 나의 기본적인 건강을 검진, 이상이 발견 되면 주치의와의 약속 시간을 잡아준다.물론 나의 작업장소가 집이기 때문에 대부분의진료도 집에서 원격으로 하고 있다.어제 밤늦게까지 일을 하면서 좋아하는초콜릿을 많이 먹은 관계로 오늘 당이 많이 검출되었다는 것을 빼고는 모든것이 정상으로 나왔다. 2030년을 살고 있는 한 남자의 이야기다.2003년 인간의 게놈(genome·생물이 갖고 있는 유전정보 전체)이 완전 규명된 이후 눈부신 발전을 거듭한 생명공학의 영향으로 인간의 삶은 지금과 판이하게 달라져 있다.그의 일상생활을 통해 ‘유전자 시대’를 예측해 보는 것도 흥미로울 것이다. 그는 냉장고에서 여러 가지 과일과 채소를 꺼내 간단히 식사를 해결한다.이들의 포장에는 유전자가 조작된 식품(GMO)이라는 표시가 되어 있다.21세기초에 유전자 조작 식품을 거부하는 운동이 거세게 일어났었지만 폭발하는 인구와 노령화,그리고 안전한 유전자 조작 식품의 개발로 지금은 거의 대부분의 식품이 유전자가 조작돼 생산되고 있다.유전자 조작이 안된 식품은 특정가게에서나 겨우 살수 있다. 그의 책상에는 엊저녁에 들어온 여러 가지 종류의 유전자 주문들이 쌓여 있다.인간 게놈 프로젝트 이후 본격화된 유전자들에 대한 기능연구로 전 세계에는 21세기 초에는 생각지도 못했던 여러 가지 직업들이 탄생한다.대표적인것이 나와 같은 유전자 중개상과 검색사 그리고 치료사이다.즉 유전자를 사고,팔고,검사하고 치료하는 직업들이다.유전자 정보학,수학생물학,유전자원리학 등 다양하고 새로운 학문들도 많이 등장했다. 2030년쯤에는 유전자 치료가 보편화될 것이다.대부분의 유전병들은 20세기말에 개발이 시작된 DNA칩(chip)을 가지고 검색이 가능해졌기 때문에,이상이예상되는 많은 사람들이 미리 건강한 유전자로 치료를 받고 있다.유전자 중개상은 유전자 치료 병원에서 요구하는 유전자를 확보해 공급하는 역할을 맡는다. 옛날에는 좋은 유전자를 확보하기 위해서 그 유전자를 가진 사람의 DNA가필요했지만,지금은 21세기 초에 개발된 DNA 합성기술로 아무리 긴 유전자도기계에서 합성해 만들어낼 수 있다.이것은 아직도 사회,윤리적으로 많은 논란이 되고 있다.병을 예방하기 위해 치료받는 사람 이외에도 대머리 치료와같이 미용을 위해 유전자조합을 하는 사람들이 많고,특히 태어나지도 않은아기까지 자신이 원하는 외양과 성격으로 만들려는 움직임이 일고 있다. 1998년에 만들어진 헐리우드 영화 ‘가타카’에서처럼 취업을 할 때도 우성의 유전자를 가진 사람을 뽑거나 보험료를 차등적용하려는 움직임이 우려되기도 한다.하지만 인류는 많은 논란 끝에 2010년경 ‘자신이 가진 유전자에의해 어떠한 부당한 대우를 받을 수 없다’는 법을 완성한다.하지만 많은 곳에서 유전자 때문에 법정 소송과 논쟁이 끊임없이 이어질 전망이다.그런 이유로 유전자 소송 전문 변호사의 광고가 여기 저기에서 자주 등장할 것이다. 학교들도 많이 변해서 DNA칩으로 적성검사를 하고,개별 학생들에게 가장 유전적으로 적합한 맞춤교육을 실시한다.앞으로 가장 많이 듣는 말은 “DNA 검사 해봐!”가 될 것이다. 한국진씨 역시 부모님의 열화와 같은 성화에 못 이겨 유전자 검사를 마친후 선을 몇 번 본적이 있다.유전자 궁합상으로는 분명히 잘 어울릴 확률이높은 여성도 마음이 끌리지 않는다. 개인에서의 유전자에 대한 많은 것을 알아냈지만 인간 사이에 벌어지는 미묘한 감정까지 조절하는 단계까지는 아직 발전하지 못했기 때문이다. 유전자 벤처로 큰 돈을 벌었다는 친구와 저녁을 먹기위해 잠시 외출한 것을빼고는 하루종일 전 세계에서 쏟아지는 유전자 주문을 처리한 그는 피곤함을덜기 위해 그를 위해 제조된 약을 하나 먹는다. 21세기 초에 완성된 게놈 연구 후에개인의 유전자 차이를 연구하는 움직임이 제약회사를 중심으로 거세게 일어나,자신의 몸에 딱 맞는 약들을 조제한다.부작용도 없고 효과는 무척 좋다. 21세기를 대표할 학문이 생명공학이라는 것을 의심하는 사람은 아무도 없으며,지금 이 분야에는 물리학,수학,공학,전산학 등 여러 가지 학문이 융합되고 있다. 얼마 전에는 미국의 대표적인 컴퓨터 회사인 IBM에서 기존의 슈퍼컴퓨터보다 500배 이상 빠른 블루진(Blue Gene)이라는 슈퍼 컴퓨터를 만들어 유전자의 기능 분석에 사용할 것이라고 발표했다.또한 미국의 범죄수사국에서는 2년안에 DNA칩을 모든 경찰차에 실어서 범인 검거에 사용하겠다고 발표도 했다. 우리도 모르는 사이에 유전자를 이용한 기술은 우리 주변에 급속도로 다가서고 있다.인터넷이 몇 년만에 우리의 생활과 문화를 바꾸었듯이 앞으로 다가올 ‘유전자시대’에는 우리의 삶과 가치관도 엄청나게 바뀔 것이다.이러한 시대를 대비하기 위해서는 모든 국민이 정확히 유전자시대를 대비할 수있도록 많은 교육과 논의가 이루어져야만 할 것이다. 또한 유전자시대라는 새로운 환경에서 개인의 권리와 사회의 이익이 어떻게동시에 보호 될 수 있는 지에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.모든 과학발전은 사용 방법에 따라 인류에게 도움도 되고 해악도 될 수 있기 때문이다. / 황승용 한양대 생화학.분자생물학 교수 ▲36세 ▲한양대 이과대학 ▲호주 모나쉬(Monash)대학 이학석사 및 이학박사(분자유전학) ▲미국 스탠포드대학 박사후연구원(포스트닥) ▲한국유전체학술협의회 운영위원,한국Bioinfomatics학회 국제간사 ▲한양대학교 이과대학 생화확 및 분자생물학과 조교수(syhwang@mail.hanyang.ac.kr) *인간 게놈프로젝트 어디까지 ‘생명의 설계도’라고도 불리는 인간유전자지도가 완성을 눈앞에 두고 있다.미 에너지부와 국립보건원(NIH)은 사람 유전자의 전체구조를 밝히는 인간게놈프로젝트(HGP)를 진행 중이다. 지난 90년 10월 시작된 이 프로젝트는 2003년 30억개에 달하는 사람 유전자의 염기서열을 완전히 해독하는 것이 목표다.원래 2005년 완성예정이었지만벤처기업들이 독자적으로 연구를진행하는 바람에 2년을 앞당겼다.올 여름쯤엔 인간 염색체 23쌍에 대한 초벌 해독결과를 발표할 예정이다. 미국의 생명공학회사인 ‘셀레라’는 최근 인간유전자 97%를 규명했으며 오는 6월에는 인간 유전자지도를 100% 밝혀내겠다고 공표,공공부문 연구자들을초조하게 하고 있다. 세계 각국의 유전공학자들은 왜 이렇게 인간의 유전자 정보에 매달리는 것일까.그 이유는 ‘불로장생’의 염원을 실현시키는 열쇠가 되기 때문이다. 유전자 지도를 이용해 암 백혈병 등 난치병을 조기에 발견해 치료하고,유전자 변형을 막아 질병을 차단해 버리는 것도 가능해 진다.노화와 관련된 유전자들이 규명되면 노화진행을 억제하는 법을 찾아내는 것은 간단한 일이 된다.개인별 유전자 정보의 특성에 맞춰 유전자 약물을 처방하는 ‘주문형 의약품’이 개발되면서 인간은 질병으로부터 자유롭게 된다. 하지만 인간게놈프로젝트가 완성된 이후의 세상이 마냥 희망으로 가득찬 것은 아니다.좋은 유전자들로만 조합된 ‘맞춤아기’가 보편화 되면서 우성(優性)인간과 그렇지 못한 열성(劣性)인간이 구분되는 새로운 계급사회가 될지도 모른다.난치병 치료를 위해 유전자를 사용할 때마다 일일이 비싼 특허료를 물어야 할 것이다.인류 공동의 선을 목표로 시작된 프로젝트가 선진국의일부 기업에 엄청난 이익을 제공하는 결과를 낳게 된다. 세계의 많은 비정부기구들이 맞춤아기의 탄생과 유전자특허에 강력히 반대하며 게놈프로젝트의 사회적 파장을 우려하고 있다.생명의 비밀은 풀었지만인류는 또 다른 과제를 안게 된 셈이다. 함혜리기자 lotus@

인간의 유전정보를 완전해독하는 것을 목표로 하는 ‘게놈 프로젝트(Genome Project)’의 완성이 초읽기에 들어갔다. 과학잡지 ‘사이언스’ 최신호에 따르면 지난 90년부터 ‘게놈 프로젝트’를 수행 중인 미국·영국 연구팀은 지난 3월 “예정을 앞당겨 2000년 봄까지 인간 유전자의 염기배열을 대강 알 수 있는 초안을 작성하겠다”고 발표했다. 게놈프로젝트는 약 30억개에 달하는 인간의 염기쌍 순서와 염색체 내 특정유전자의 위치를 파헤쳐 유전병과 같은 질병을 치료하고 유전자조작을 통해원하는 형질을 얻어내기 위한 사업.30억달러의 공공예산을 들인 이 프로젝트는 당초 2005년 완성하는 것이 목표였다.이 프로젝트를 주도하는 미 국립보건원(NIH) 산하 국립인체게놈연구소(NHGRI)가 이를 2년여 앞당겨 2003년까지 분석을 마칠 것이라고 발표한지 반년여만에 또 다시 3년 앞당기겠다는 것이다.이처럼 유전체 연구가 급속히 진행되고 있는 이유는 세계적인 제약회사와 민간 연구소들이 게놈 프로젝트에 대한 특허권 및 지적재산권 선취를 목적으로 게놈연구에 뛰어들고 있기 때문이다. 생명공학연구소 이대실(李大實)박사는 “게놈 염기서열 안에 들어있는 유전자 암호를 통해 얻어진 정보들은 생명의 신비를 밝히는데 중요한 구실을 할뿐 아니라 21세기 생명공학과 생물산업의 원천정보를 제공한다”며 “이 정보를 먼저 확보해 지적재산권화하기 위한 경쟁이 날이 갈수록 치열해지고 있다”고 말했다. 인간 유전자의 암호해독 경쟁은 지난 해 5월 미국의 벤처기업인 세레라사(社)가 “인간게놈의 전체 염기배열을 3년내에 해독해 내겠다”고 선언하면서 본격화됐다. 세레라는 전(前) NIH연구원과 DNA자동해석장치 제조업체인 파킨엘마사가 공동으로 설립한 회사.해독데이터는 일반에게도 공개되지만 기업의 의약품 개발로 이어지는 유전자의 모든 특허를 독점하게 된다. 이에 대항,NIH는 최근 발표에서 “국제 인간게놈 프로젝트는 인간의 염기배열 해독의 예비단계를 종료했다”며 “1년 뒤 모든 인간 게놈의 90%를 커버하는 초안이 미국과 영국에서 작성될 것”이라고 발표했다. 이 초안은 인간게놈 전체를 넓게,그리고 대략적으로 커버하는 것으로 이를뼈대로 해서 유전자 지도의 완성품이 만들어진다. 지금까지 미국과 영국의 4개 연구팀이 규명한 인간 유전자 염기개수는 4억8,000만개 정도.미국 정부와 영국 웰컴트러스트 재단은 이들 연구팀의 작업에 가속을 붙이기 위해 1억5,860만 달러를 투입할 계획이다.원래 인간의 전 염기배열 규명에 드는 비용을 미국 60%,영국 30%,일본 10%씩 분담키로 했지만이번 초안작성에 드는 비용은 미국이 70%,영국이 30%를 분담하게 된다. 유전정보 해독에 가속도가 붙은 것은 DNA칩과 같은 유전자 암호해독기술이급격히 발달한 덕분.DNA칩은 어른 엄지손톱 크기의 유리판 위에 인간의 유전정보가 담긴 효소조각을 부착해 유전병이나 신체의 이상을 가져오는 유전자를 분석해 내는 생화학반도체.지난 95년 기존의 분자생물학적 지식에 현대의 기계 및 전자공학 기술을 접목해 만들어진 것이다. 지금까지 쓰여진 대부분의 유전공학 방법들은 한 연구자가 동시에 수십개의 유전자를 연구하는데 한계가 있었다.하지만 DNA칩이 개발되면서 한꺼번에수만개의 다른 DNA 염기에 대한 정보를 검색할 수 있게 됐다. 함혜리기자 lotus@

◎미 알버트 의대 올더먼 박사 주장/하루 섭취량 많을수록 사망률은 감소/“저염식이 뇌졸중 등 예방” 반론 드세 【런던 AP 연합】 염분은 적게 섭취하는 것이 건강에 좋다는 전통적 건강법을 뒤엎고 염분을 적게 섭취할 수록 일찍 죽을 가능성이 커진다는 연구결과가 발표돼 학계에 커다란 논란을 일으키고 있다. 미국 뉴욕에 있는 알버트 아인슈타인 의과대학 역학과장이자 미국 고혈압학회회장인 마이클 올더먼 박사는 영국의 의학전문지 랜싯 최신호에 발표한 연구보고서에서 1970년대부터 1만1천346명의 미국인을 대상으로 염분섭취와 사망률의 관계를 조사분석한 결과 하루의 염분섭취량이 1천mg씩 늘 수록 사망률이 10%씩 줄어드는 것으로 나타났다고 밝혔다. 올더먼 박사는 이는 저염식이 득보다는 실이 많다는 사실을 보여주는 것이라고 지적,미보건당국은 염분섭취량을 제한하라는 권장사항을 일단 정지시키라고 촉구했다. 그러나 이에 대한 반론 또한 만만치않다. 미국국립보건연구원(NIH)산하 고혈압교육프로그램 실장인 에드워드 로셀라박사도 저염식에 관한 한 무시할 수 없는 증거들이 너무 많다면서 우선 수많은 임상실험에서 혈압을 낮추어줌으로써 뇌졸중,심장마비를 예방한다는 것이 증명되었다고 지적했다.

◎펩타이드 투여 결과 환자 91% 항체 형성 【워싱턴 AFP 연합】 치명적 피부암인 흑색종 등 일부 암에 효과가 있는 암 치료백신이 미국국립보건연구원(NIH) 연구팀에 의해 개발되었다. NIH는 3일 의학전문지 네이처 메디신 최신호에 발표한 연구보고서에서 새로운 암 치료백신의 개발을 밝히고 국립암연구소(NCI)에서 실시된 임상실험 결과 효과가 있음이 증명되었다고 밝혔다. 임상실험팀을 이끈 NCI의 스티븐 로젠버그 박사는 31명의 각종 암환자를 대상으로 인터류킨­2 단백질과 함께 이 백신을 투여한 결과 환자의 91%에게서 면역반응이 나타났다고 밝혔다. 로젠버그 박사는 특히 암세포가 체내의 다른 부위로 전이된 말기암 환자 13명(흑색종,간암,폐암,뇌종양환자)에게서 암종양이 축소된 것으로 나타났다고 말했다. 로젠버그 박사는 이 백신은 여러 종류의 아미노산으로 구성된 분자인 펩타이드로서 악성종양의 표면에 있는 항원과 모양이 비슷하다고 밝혔다.

【매리든(미 코네티컷주)AP 연합】 미 제약회사인 프로테인사이언스사는 홍콩에서 6명의 사망자를 낸 조류독감에 걸리지 않게끔 사람들이 간단히 복용할 수 있는 경구용 예방백신을 개발해냈다고 14일 발표했다. 이미 닭의 조류독감 예방백신 개발에 성공한 바 있는 이 회사는 70만달러를 투자해 생산한 1천개의 경구용 백신을 미보건연구소(NIH)에 보냈으며,추가생산을 계획중이라고 다니엘 D 애덤스 사장이 밝혔다. 애덤스 사장은 지난해 12월 홍콩에 조류독감 환자 2명이 추가발견된 직후 NIH로부터 긴급요청을 받아 최근 약의 개발에 성공했다고 덧붙였다. NIH는 이 예방백신을 조류독감에 감염되기 쉬운 연구소와 보건요원들에게 시험투여할 계획이다. 또 일부는 홍콩,미 질병통제예방센터(CDC),세계보건기구 등 관련기관에 보내질 예정이다.

흔히 질병은 마음의 그림자라고 말한다.마음이 해맑지않고 어딘지 얼룩져있으면 질병이 들었다는 뜻이다.아무리 정성껏 치료를 해도 본인이 낫겠다는 의지가 없으면 완치는 힘들어진다. 그래서 의사는 환자에게 ‘반드시 낫는다는 신념을 가질 것’을 권유한다.‘웃으면’뇌에서 엔도르핀이 추출되어 건강을 증진시키지만 ‘화를 내면’ 심장박동수가 증가하는 아드레날린이 분비되어 건강을 해친다는 말도 이와 비슷한 맥락이다.만사를 긍정적으로 낙천적으로 받아들여야만 병도 탈도 생기지 않는다는 의미다. 사람들이 실컷 웃고 떠들고나서 ‘속이 후련해졌다’든가 일에 쫓기다보니 ‘병들 사이도 없었다’것도 이에 속한다. 잡념을 잊고 기도에 빠지는 사이병의 차도가 생기는 일은 흔하다.집착하면 심화되지만 잊어버리면 금세 낫는것이 병일 수도 있기 때문이다. 기공도 마찬가지다.기공이란 우리 몸안에 흐르는 생명의 원동력인기를 순환시키는 훈련이다.단전호흡이나 마인드컨트롤을 통해 호흡과 동작을 조절하고 마음속의 그림자를 추방하여 초인류로의 진화를 추구하는 방법이다. 기공수련자들에 따르면 20년정도 기공훈련을 하고나면 상상을 초월하는 초능력을 발휘할 수 있다고도 말한다.이른바 중국영화에 나오는 장풍이나 하늘을 나는 무술도 얼마든지 가능하다는 것이다. 지난번엔 미국의 국립보건원(NIH)이 침술의 효능을 인정하더니 이번엔 세계보건기구(WHO)가 정의하는 건강개념에 ‘영적복지’가 추가되리라는 보도다.신명의 굿거리나 기공법 등 비과학적으로 여겨온 민간요법이 새롭게 조명될 전망이다. 기공에 대한 의학적 관심은 새삼스러운 것은 아니다.우리나라에도 지난 93년,기공을 연구하고 배우는 동서의학비교연구회가 매달 한번씩 강좌를 열어왔고 실제로 기공의 효험을 봤다는 사례도 심심찮게 제시된다. 인간의 신체는 신비하고 불가사의한 것이어서 하나의 공식으로 묶어서 정의를 내릴수는 없다.그러나 일상생활의 잘못을 바로 잡아 건강을 지키는 방법으로 기공을 이해하는 것은 첨단과학과는 다른 또하나의 새로운 ‘과학적 해석’이다.

◎항암제 개발 획기적 전기 마련/‘포스포리파제C 감마1’ 과잉분비때 발암/생쥐이식 백혈­골육종 등 육종암 발병 확인 세포속의 성장신호 전달경로에 있는 핵심효소가 이상발현될 때 암이 생긴다는 사실을 국내 과학자가 세계 처음으로 밝혀내 항암제 개발에 획기적인 전기를 마련하게 됐다. 포항공대 생명공학과 서판길(45)·유성호 교수(41)는 세포 성장 신호전달 경로의 중추 효소인 ‘포스포리파제C 감마1’이 지나치게 분비될 때 골육종·악성림프종·백혈병 따위의 육종암이 생긴다는 것을 세계 처음으로 구명하는데 성공했다고 14일 밝혔다. ‘포스포리파제C’는 생체 세포가 외부 자극을 받을때 생리활성을 나타내는 세포내의 핵심효소.서교수팀은 95년 암조직에서 ‘포스포리파제C 감마1’이 나타나는 것을 감지한 뒤 실험을 계속한 결과 정상 조직보다 훨씬 많이 분비되고 있음을 밝혀냈다.서교수팀은 이를 바탕으로 최근 섬유세포에 ‘포스포리파제C 감마1’ 유전자를 과잉 발현시킨뒤 이를 생쥐에 이식해 백혈병·악성림프종·골육종 등의 육종암이생기는 것을 확인하는 개가를 올렸다. 이 연구 결과는 암 연구 분야에서 세계 최고의 권위를 자랑하는 ‘미국 암학회지’(Cancer Research) 12월 25일자에 발표된다. 서교수는 “암이 생기는 원인을 신호전달 측면에서 세계 처음으로 입증한 것이 커다란 수확”이라면서 “포스포리파제C 감마1 분비 억제 물질을 개발하면 암 정복이 현실로 다가올 수 있을 것”이라고 밝혔다. 국내 의학계에서는 이 연구 결과가 ‘노벨상감’업적이라고 보고 있으나 서교수는 “과학자가 어떠한 목적을 갖고 연구하는 것은 온당치 않으며 새 사실을 구명한 것만으로도 크게 만족한다”고 말했다. 서교수는 지난 86년 서울대 의대에서 생화학박사 학위를 받은뒤 89년부터 포항공대 교수로 일하고 있으며,유교수는 79년 서울대 약대를 나와 한국과학기술원(KAIST)에서 생화학박사 학위를 받고 88년부터 포항공대 교수로 재직중이다. 두 교수는 85년부터 88년까지 3년 남짓 미국 국립보건원(NIH) 생화학연구실 연구원으로 함께 일하면서 6편의 공동논문을 미국 학술지에 발표했었다.

【워싱턴 연합】 서양의학에서 효능을 인정받지 못해오던 동양의 침술이 앞으로 미국에서 의술로서 첫 공식 인정을 받게 됐다. 미국 국립보건원(NIH)이 침술의 효능을 공식 검토하기 위해 의료전문가들로 구성한 침술위원회는 5일 기자회견을 갖고 침술이 통증 등을 치료하는데 분명한 효과가 있다고 밝혔다. 이 위원회의 위원장을 맡고 있는 매릴랜드대 총장 데이비드 램새이 박사는 침술이 제한된 범위에서 실제 치료작용을 한다는 결론을 내리게 됐으며 이같은 결론은 침술이 전통적인 서양의학과 통합되는 첫 출발을 의미한다고 말했다. 이날 램새이 박사는 침술이 외과수술이나 치과치료 이후의 통증치료와 암환자의 화학요법,임신부 등의 메스꺼움,구토 등에 분명한 효과가 있다고 말했다. 그는 또 침술이 테니스 엘보우,근육통,월경불순 등에 효능이 있는 것으로 일부 환자들에게서 발견됐으나 아직 설득력있는 증거가 부족한 상태이기 때문에 계속적인 연구가 필요하다고 말했다.