유전 혁명—점증하는 우려 속의 큰 기대

유전 혁명은 실험실을 벗어나 일상 생활 속으로 파급되고 있다. 그 영향이 이미 독자에게도 미쳤는가? 이러한 점을 생각해 보자.

▲ 유전적으로 개조된 박테리아는 현재 인슐린, 인간 성장 호르몬 및 B형 간염의 왁찐과 같은 가치있는 약품을 대량으로 생산할 수 있다.

▲ 미국에서는 AIDS 면역에 가능성있는 두 가지 왁찐에 관한 임상 실험이 시작되었으며, 둘다 유전학에 의해 만들어졌다.

▲ 인간의 DNA 가운데서 유전병의 “지표 인자(指標因子)”가 발견됨에 따라, 수많은 유전병을 출생 전에 검사하는 일이 가능해지고 있다. 겸상 적혈구성 빈혈에 대한 고감도의 아주 신속한, 출생 전 검사가 이미 소개되었다.

▲ 특정한 유전병의 원인이 되는 실제 유전자가 정확히 밝혀졌고, 어떤 경우에는 유전 공학을 통하여 무성 생식시킴으로써 재생되었다.

▲ 유전자의 발견에 대한 성공으로 의기 양양해진 일부 과학자들은, 인간의 DNA를 구성하는 23쌍의 염색체에 들어 있는 100,000개 가량의 전체 유전자의 정확한 부호를 알아내려는, 유전학 “맨해턴 계획”에 관한 착상을 추진하고 있다. 미국 연방 정부는 이 계획을 후원하는 데 동의하였다. 국회의 승인을 얻는다면, 이 일에는 15년의 기간과 수십억 달러의 돈이 소요될 것으로 예상된다.

▲ 1987년에 미국 특허청은, 유전 공학 기술에 의해 개조된 동물에 대한 특허 신청을 고려할 방침이라고 밝혔으며, 그로 인해 과학자들과 윤리 관계자들 사이에 열띤 논쟁이 야기되었다. 1988년 4월, 생쥐에 대해 그러한 특허권이 인가되었다.

대규모 약품 생산

아마도 유전자 결합으로 인한 가장 즉각적인 이익은 제약 분야에서 얻게 될 것이다. 유전 공학에 의해 제조된 약품 판매액이 멀지 않아 일년에 십억 달러를 웃돌 것으로 예상된다. 그러나 이러한 성공이 하룻밤 사이에 이루어진 것은 아니다.

인슐린을 예로 들어 보자. 재조합 DNA 과학 기술의 초기 성과 중 한 가지는 인체의 인슐린과 관계가 있는 유전자(11번째 염색체에 위치해 있음)를 추적해 내고 그 복제물을 일반 대장균(E. coli 박테리아) 속에 결합시킨 일이었다. 이렇게 개조된 박테리아는 인체의 인슐린 분자와 구조가 똑같은 인슐린을 대량으로 생산할 수 있다. 놀라운 일이다!

하지만, 이 과학 기술이 실험실에서 벗어나서, 임상 실험을 거치고, 미국 식품 의약품청의 의약품 승인 절차를 통과하고, 마침내 전면적인 생산에 들어가 광범위한 유용성에 도달하기까지는 여러 해가 걸렸다. 이 인슐린의 유용성은, 어느 당뇨병 환자를 보아도 알 수 있듯이, 당뇨병 치료제가 발견되었다는 뜻이 아니다. 사실, 그 제약품은 “인슐린으로 새로이 치료를 받거나 종래의 소/돼지 인슐린에 알레르기를 일으키는 사람들에게는 특정한 이점이 있을지 모르지만, 종래의 조제품을 사용하는 대다수의 사람들에게는 필수적인 것이 아니다”라고 존스 합킨스 당뇨병 센터의 원장 크리스토퍼 D. 소덱 박사는 말한다.

그 외에도 유전 공학에 의해 제조된 약품에 대해 최근에 열렬히 기대되는 것에는 TPA(조직 플라스미노겐 활성제)와 IL-2(인터루킨-2)가 있다. TPA는 혈괴의 용해를 돕는다. 그것은 심장병 환자의 응급 치료에 쓰이도록 미국 식품 의약품청의 승인을 받았다. IL-2는 주로 백혈구 사이에서 활동하는 인자들의 과(科)에 속한다. 그것은, T세포의 성장과 발육을 촉진하며, 한편 T세포는 질병과의 싸움을 돕는다. 이 새로운 약품들이 그러한 기대를 채워 줄 것인지는 시간이 알려 줄 것이다.

질병에 대한 유전자 검사

1986년에 연구원들은 유전학과 암 사이에 관련이 있음을 알아냈다. 그들은 망막아종이라고 부르는 눈에 발생하는 유전성 암을 방지한다고 믿는 유전자 하나(13번째 염색체에 있음)를 분리해 내서 무성 생식시켰다. 또한 뼈에 발생하는 암 및 만성 골수성 백혈병과 관련이 있는지의 여부를 알기 위해 의심이 가는 유전자들을 조사하고 있는 중이다.

유전자가 암을 억제할 뿐 아니라 촉진할 수도 있다는 증거가 늘고 있다. UCLA(로스앤젤레스의 캘리포니아 대학교)의 의사들은, 정상 세포는 종양 유전자(종양원)를 한개나 두개 가지고 있을 수 있는데 반해, 암 세포는 열배나 많이 가지고 있을 수 있다는 사실을 발견했다. 종양 유전자가 많을수록 위험한 종양이 더 많아진다고 생각되므로, 그러한 연구원들은 현재, 환자들에 대한 최선의 치료책을 결정하기 위해 환자가 갖고 있는 종양 유전자 수를 계산하고 있다.

이 모든 일은 기대를 돋우는 일이지만, 암이 유전자적 구성 요소를 지닌 유일한 질병은 아니다. 「사이언스」지의 한 보고에서는 스물 한 가지나 되는 신경학적 질병 및 이러한 병에 관련된 것으로 보이는 유전자 혹은 염색체들을 열거하였다. 그 목록에는 알츠하이머 병, 헌팅턴 병, 뒤센형 근위축증과 같은 살인마들이 포함되어 있으며, 또한 그 목록은 신경학적 문제에서 끝나지 않는다. 낭포성 섬유증과 다발성 신낭종 및 다른 많은 질병에 대한 지표 인자 역시 발견되어 왔다.

이 모든 점은, 우리 또는 자녀들이 유전병으로 알려져 있는 3,000여 가지 병 중 하나의 증세를 나타낼 높은 위험성이 있는지의 여부를 알려 줄 수 있는, 유전자 검사에 관한 흥미있는 기대를 일으킨다. 그렇지만 그것은 그렇게 간단한 문제만은 아니다. 그러한 질병 모두가 단 하나의 유전자에 의해 발생되는 것이 아니다. 많은 유전자와 다른 인자들이 관련되었을 때는 검사가 어려울 수 있는데, 알츠하이머 병이 그런 경우인 것 같다. 그 밖에, 질병의 원인이 되는 실제 유전자를 발견하여 무성 생식시키기까지 한 경우도 있지만, 단지 일반적인 위치만 알게 된 경우가 훨씬 더 많다. 정확한 위치가 밝혀진 것은 유전자 자체가 아니라 지표 인자라고 불리는 근처의 DNA 분절이다.

“오늘날 존재하는 바와 같은 인간 염색체 지도는 아주 대략적이다”라고, 선천적 장애자 돕기 운동 재단의 과학 정보 편집자인 잰 허디스는 보도한다. 그는 그것을 “낮은 구름층이 가장 높은 산맥만을 제외하고 전부 가려버렸을 때 찍힌 위성 사진에 비교할 수 있을 것”이라고 부언한다.

진퇴 양난의 유전자 검사

널리 보급된 유전자 검사에 대한 기대는 대단하다. 「뉴욕 타임스」지는 “어떤 경우, 발견된 사실들은 자녀에게 병의 형질을 물려줄 수 있는 건강한 보균자들을 식별해 내거나, 출생 전의 건강 진단을 하는 일을 가능케 해주었다”고 기술한다. 이것은 가치있는 정보임에 틀림없다. 그러나 「타임스」지가 계속하여 지적하듯이, “이것들은 과학의 대업적이지만, 질병에 대한 즉각적인 정복을 시사하지는 않는다.” 유전적으로 발생한 질병을 식별해 내는 것은 한 가지 일이다. 그것을 치료하는 것은 완전히 별개의 문제다.

조만간, 더 많은 유전병을 일으키는 실제 유전자들이 발견되리라는 희망이 아직 남아 있다. 그 유전자들이 무슨 일을 하기로 되어 있고 어디가 잘못되었는지를 이해하게 되면 지금으로서는 상상도 못하는 치료법이 의당 나오게 될 것이다.

한편, 유전자 검사를 받는 부모는, 아마도 태내에 있는 자녀를 낙태시키라는 압력을 포함하여, 어려운 결정을 직면하게 된다. 일부 부모에게 낙태는 논외의 문제가 될 것이지만, 어떤 부모에게는 실제 유전자가 아니라 지표 인자가 검사되었을 경우에 선택이 까다롭다. 지표 인자가 존재한다는 사실은 그 유전자가 존재한다는 것을 항상 의미하지는 않는다.

“매년 우리는 단일 유전자 질병에 관한 점점 더 많은 지표 인자의 위치를 찾아낸다”고 말하면서, 생물 공학의 비평가인 제러미 리프킨은 이렇게 언급한다. “당신은 어디에 그 한계를 두는가? 수천 가지의 열성 형질이 있다. 당신의 자녀는 골수성 백혈병으로 세살에, 심장병으로 서른살에, 알츠하이머 병으로 쉰살에 죽을 수 있다. 어느 시점에서 당신은 안 된다고 말하겠는가? 사회는 보건 비용 부담을 안게 될 것 같기 때문에 부모에게 특정한 형질을 물려주지 못하도록 심지어 법률을 제정하거나 강요할지도 모른다.” 만일 일부 사람들이 자신들의 유전 형질을 “바람직하지 않은” 것으로 여기기 때문에, 생명을 구하고 고통을 경감시키기 위한 과학 기술이 태내에 있는 자녀의 불필요한 죽음을 초래한다면, 그것은 참으로 역설적인 서글픈 사태일 것이다.

법률가에게 맡기다

흥미롭게도, 새로운 생물 공학의 성공 그 자체는 전혀 새로운 일련의 문제 곧 돈벌이를 중심으로 한 싸움을 불러일으켰다. “소송은 생물 공학 혁명의 첫째가는 소산물이 되고 있는가?”라고 「사이언스 뉴스」지는 질문하면서, IL-2 곧 유전 공학으로 제조된 인간 성장 호르몬과 다른 시장성 있는 약품에 대한 권리 문제로 주요 제약 회사들이 이미 서로 그리고 좀더 작은 유전자 결합 회사들을 고소하고 있음을 지적하였다.

약품에 대한 특허권 논쟁만 해도 여간 복잡한 문제가 아닌데, 작년에 미국 특허청 판정에 의해 허가된 바와 같은, 유전학적으로 개조된 동물에 대한 특허권을 얻으려고 사람들이 나서기 시작하면 어떤 일이 일어날 것인가? 샌디애고의 연구원들은 개똥벌레의 유전자를 담배 식물에 결합시켜, 어둠 속에서 빛을 내는 식물을 만드는 데 성공하였다! 그런가 하면 식물을 먹는 애벌레를 막기 위한 단백질로 된 독물을 만들기 위해 박테리아에서 빼낸 유전자를 담배 식물에 접합시키기도 했다. 메릴랜드 주(미국)의 과학자들은 유전자 전이 돼지—소의 성장 호르몬 유전자를 가진 돼지—를 산출하기에 이르렀다.

추세에 대한 우려

서로 관련이 없는 종(種)의 유전자를 혼합하는 이러한 경향은 많은 사람의 우려를 낳고 있다. 일부 농장 경영자 집단들에서는 “유전 공학을 지금으로서는 작은 농장들보다는 대규모 협동 농장에 더 유리한 여러 과학 기술 중 하나인 것으로 본다.” 동물 보호 그룹들은 “그것을 동물의 본래의 상태에 대한 근본적인 모욕으로 본다”고, 「뉴욕 타임스」지는 기술한다.

컬럼비아 대학교 의과 대학 생화학 명예 교수인 어윈 차개프 박사는, “우리는 생명이 어떤 것인지 모른다. 그런데도 우리는 생명이 마치 무기물의 소금 용액이라도 되는 것처럼 그것을 잘도 조작한다”라고 기술한다. 차개프 박사는 이렇게 말을 잇는다. “내 눈앞에 다가오는 것은, 금니 대신에 귀중한 효소와 호르몬 등을 뽑아 내는 일이 벌어지는 거대한 도살장, 곧 분자들로 이루어진 아우슈비츠 수용소인 것이다.”

그런가 하면 유전적으로 개조된 유기체가 자연 환경에 방출되는 경우 아직 알려지지 않은 위험한 것들이 관련될 수 있다고 생각하여 우려하는 사람들도 있다. 1985년에 캘리포니아의 한 회사는 개조된 박테리아를 허가 없이 방출함으로써 그 회사에 13,000달러의 벌금이 부과되었다. 1987년에 캘리포니아 법정이 두곳의 실험 현장에서 있었던 그와 유사한 방출 사건을 마침내 승인하자, 과격한 사람들은 즉각 그 식물을 뿌리째 뽑아 버렸다. 1987년에 몬태나 주(미국)의 한 식물 병리학자가 일부 느릅나무에 유전적으로 개조된 박테리아를 주입하였을 때, 대중의 우려는 다시 한번 고조되었다. 이 사건에서, 그 과학자는 환경 보호청의 검사를 받기 위해 그 실험을 연기하는 쪽을 택하지 않았다는 이유로 견책을 받았다.

“성배”?

한편, 유전자에 관한 연구는 가속화하고 있다. 미국 에너지부는 인간의 DNA에 있는 30억개의 모든 염기(塩基)의 정확한 배열을 확정하는 것을 목표로 한 예비 조사를 이미 착수했다. 이것은 어마어마한 규모의 연구 계획이다. 인간의 DNA에 담겨 있는 정보의 출력 테이프는 커다란 전화 번호부 200권을 채울 만한 양이다. 현재와 같은 속도로는 그 연구 계획이 완수되려면 수십억 달러의 막대한 비용이 들고 여러 세기의 기간이 소요될 수 있겠지만, 최근의 추산에 의하면, 일련의 과학 기술의 급속한 발전에 힘입어 일의 속도가 빨라짐으로써 그 기간이 15년으로 단축될 것으로 기대된다. 에너지부는 그 연구 계획을 위해 4천만 달러를 요청하였고, 매년 조달 액수를 2억 달러로 늘리기를 희망한다. 미국 국회의 승인을 받아야만 한다.

이 모든 돈을 들여 무엇을 얻으려는 것인가? 일부 과학자들은 인간의 DNA에 관한 세부적인 지식을 인간의 유전학의 “성배(聖杯)”로 비유한다. 그들은 그 지식이 인간의 모든 기능을 이해하는 데 아주 귀중한 도구가 될 것이라고 확신한다. 하지만 그만큼 확신하지 않는 사람들도 있다.

“그 중요성이 알려져 있는, 유전자를 배열하는 일의 이점에 의문을 제기하는 조사원은 거의 없지만, 전체 염색체 세트에 있는 뉴클레오티드의 정확한 배열을 아는 일의 즉각적인 가치에 대해서는 심각한 의문이 있다”라고 진술하면서, 잰 허디스는 이렇게 부언한다. 현 시점에서는 “전체 염색체 세트 중 단지 아주 작은 부분만이 즉각적인 의학적 가치를 지닌 정보를 제공할 것으로 예상된다.”

만일 의학 연구에 긴급하게 필요한 자금이, 가치도 불분명한 초대형 과학 연구 계획에 소모되어 버린다면, 그야말로 어처구니 없는 서글픈 일이 아닐 수 없다.

“우리는 완전한 아기를 원한다”

유전 혁명은 어디를 향해 가고 있는가? 의심할 여지 없이, 그것은 더 좋은 약품, 더 나은 의료, 생물의 기능이 어떻게 생기는지에 관한 향상된 이해 등의 형태로 유익을 줄 커다란 잠재력을 갖고 있다. 그러나 그 혁명에는 또 다른 면이 있다.

“우리는 완전한 아기를 원한다”면서 제러미 리프킨은 이렇게 말한다. “우리는 완전한 식물과 동물을 원한다. 우리는 더 나은 경제를 원한다. 여기에 나쁜 의도는 전혀 없다. 화려한 신세계로 향하는 길은 좋은 의향으로 포장되어 있다.

“단계적으로, 우리는 생물의 유전자 부호의 부분들을 설계하기로 결정을 내릴 것이다. 다음과 같은 두 가지 중대한 질문이 생긴다. 만일 우리가 유전자 부호를 설계하려 한다면, 유전자의 좋고 나쁨을, 유용한 것과 기능 장해가 있는 것을 결정하기 위한, 이 사회가 세워 놓은 기준은 무엇인가? 그리고 생물을 위한 유전자의 청사진을 결정할 최고의 권위를 가진, 이곳의 어느 누구라도 신뢰할 만한 기관이 과연 존재하는지를 나는 알고 싶다.”

이것은 당연히 대답되어야 할 질문이다. 어느 것이 좋고 나쁜 유전자인지를 결정하는 일에 DNA의 창조자보다 더 자격을 갖춘 자가 누구인가? 그분은 가장 깊숙한 곳에서 일어나는 유전자 부호의 작용을 아시는 분이다. 다윗이 시편 139:13-16에서 이렇게 알려 주는 바와 같다. “주께서 ·⁠·⁠· 나의 모태에서 나를 조직하셨나이다 내가 주께 감사하옴은 나를 지으심이 신묘막측하심이라 주의 행사가 기이함을 내 영혼이 잘 아나이다 내가 은밀한데서 지음을 받고 땅의 깊은 곳에서 기이하게 지음을 받은 때에 나의 형체가 주의 앞에 숨기우지 못하였나이다 내 형질이 이루기 전에 주의 눈이 보셨으며 나를 위하여 정한 날이 하나도 되기 전에 주의 책에 다 기록이 되었나이다.” 당신은 모든 생물을 위한 유전자의 청사진을 결정할 최고의 권위를 가진 그분을 신뢰하는 쪽을 택하지 않겠는가?

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어느 유전자가 좋고 어느 유전자가 나쁜지를 결정할 자는 누구인가?