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북클럽 오리진

[오늘의 큐레이션] 인간편집시대 준비됐나

'세계 첫 유전자편집 출산' 의미와 파장 다룬 책 네 권 중에서

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[오늘의 큐레이션]유전자편집기술로 인해 닥칠 변화에 관한 글들입니다.


지난달 28일 중국 과학자가 유전자편집 아기 출산에 성공했다고 발표해 충격을 주었습니다. 이른바 '유전자가위'라 불리는 크리스퍼-캐스9(CRISPR-Cas9) 기술을 사용해 에이즈(AIDS, 후천성면역결핍증) 면역력을 가진 쌍둥이 여아 2명을 출산했다는 주장이었습니다.


진위 여부를 비롯한 구체적인 진상은 아직도 불분명한 상태에 있지만 학계에서는 놀라움과 충격 속에서 논란이 가열되고 있습니다.


이번 일은 유전자가위 기술이 개발되고 발전 속도가 경쟁적으로 빨라지면서 예견 내지 우려되었던 것이기도 합니다. 학계는 물론 일반 대중 사이에 경각심과 사안의 공론화가 필요하다는 목소리가 높습니다.


크리스퍼 기술 개발자인 제니퍼 다우드나 UC버클리대 교수를 비롯한 전문가들의 책 네 권에서 관련 내용을 발췌해 소개합니다.

인간은 수천 년 동안 물리적인 세계를 재구성해왔지만, 지금처럼 인간의 영향력이 극적인 때는 없었다. 산업화가 일으킨 기후변화는 지구 생태계를 위협하고, 인간의 여러 활동이 인간과 지구를 공유하는 다양한 생물을 짓밟으면서 급격한 생물 멸종 위기를 촉발했다. 이러한 변화는 지질학자들이 이 시대를 인간의 시대라는 의미의 인류세로 명명하게 했다.


생물계도 인간이 이끄는 근본적인 변화를 맞고 있다. 수십억 년 동안 생명은 다윈의 진화론에 따라 진전해왔다. 생물은 연속적인 무작위 유전자 변이 중에서 생존과 경쟁, 생식에 유리한 혜택을 부여하는 변이를 통해 발달했다. 지금까지는 우리 인간이라는 종 역시 이 과정을 통해 만들어졌으며, 최근까지도 그저 자비에 기대고 있었다고 해도 과언이 아니다.


오늘날에는 상황이 완전히 달라졌다. 과학자들은 이 근본적인 과정을 완전히 사람의 통제 아래에 두는 데 성공했다. 강력한 생명공학 기술로 살아 있는 세포 안의 DNA를 수정하면서, 과학자들은 이제 인간을 비롯한 지구의 모든 종을 정의하는 유전자 암호를 합리적으로 수정하고 조작하게 되었다. 새로운, 그리고 의심의 여지없이 가장 효과적인 유전공학 기술인 크리스퍼-캐스9(CRISPR-Cas9)을 이용해, 생물의 유전자를 포함한 모든 DNA 집합체인 게놈을 간단한 문장을 고치듯이 편집할 수 있게 되었다.


크리스퍼 기술은 태어난 지 얼마 되지 않았지만, 크리스퍼가 치료법으로 언급되지 않은 질병을 찾기가 어려울 지경이다. 암, HIV, 그리고 지금까지 거론한 유전 질병을 넘어서, 발표된 과학 논문들을 대충 훑어봐도 크리스퍼를 이용한 유전적 치료법을 개발한 질병 목록은 길어지고 있다.


연골무형성증(소인증), 만성 육아종증, 알츠하이머병, 선천성 청력 장애, 루게릭병(ALS, 근위축성 측삭경화증), 고콜레스테롤증, 당뇨병, 테이색스병, 피부질환, 취약 X증후군, 심지어 불임도 있다. 사실상 특정 돌연변이나 DNA 서열의 결함이 있는 모든 병은, 원칙적으로 크리스퍼를 이용해 돌연병리를 교정하거나 손상된 유전자를 건강한 서열로 바꿀 수 있다.


이 책을 집필하는 이 순간에도 유전자 편집을 기반으로 한 치료 분야는 학계와 산업계 양쪽 모두에서 맹렬한 속도로 확장하고 있다. 새로운 논문이 하루 평균 다섯 편의 속도로 발표되고, 투자자들은 크리스퍼 기반 생명공학 기술과 의료 치료법을 개발하는 다양한 스타트업 회사에 1조 1,000억 원이 넘는 돈을 쏟아붓는다.


나는 사실상 크리스퍼가 이루는 거의 모든 경이로운 진전에 흥분하고 열광하지만 딱 한 분야는 예외다. 나는 최소한 인간 생식세포의 유전자 편집이 일으킬 문제에 대해 충분히 생각하기 전까지는 우리 후손의 게놈을 영구히 변형하는 데 크리스퍼 기술을 사용하는 행동을 금지해야 한다고 생각한다. 관련된 안전 문제와 윤리 문제를 더 깊이 이해하고, 더 많은 이해관계자가 논의에 참여하기 전까지는 과학자들은 생식세포에 손대서는 안 된다.

나는 생식세포 변형을 전면적으로 금지하는 윤리적 방어선을 믿지 않는다. 또한 기술이 안전하고 공평하게만 제공된다면 부모가 자신의 유전자를 이어받은 더 건강한 자녀를 가질 기회를 높이는 데 크리스퍼 기술을 사용하는 일을 합당하게 금지하는 일이 가능하다고도 생각하지 않는다.


인간 생식세포 편집 '연구'에 관한 규제도 일관성이 없고, 더군다나 편집한 배아에서 새로운 인간을 창조하는 일의 규제는 더더욱 그렇다. 최초로 인간 배아에 크리스퍼를 사용하는 실험을 한 중국에서는 생명윤리위원회의 적절한 감독 아래 이런 연구를 진행할 수 있다. 미국의 몇몇 주에서는 이와 비슷한 연구를 금지하지만 연방정부는 엄밀하게 따지자면 규제하지 않는다.


영국은 생식세포 편집 연구를 허용하며 이미 수행하고 있으나, 인간생식배아관리국의 승인을 받아야 한다. 인간 배아를 포함하는 연구는 모두 제한하는 나라도 있고, 임상과 연구의 구분에 심각한 불확실성을 남겨둔 애매한 법을 제정한 나라도 있다.


생식세포 편집 연구나 임상시험을 단순하게 금지하는 것도 올바른 방향은 아니다. 다른 사람들도 지적했듯이, 미국에서 생식세포 유전자 편집을 금지하는 일은 이 분야의 주도권을 다른 나라에 넘겨주는 행동이다. 몇몇 나라의 지나치게 엄격한 정책은 다른 나라로의 크리스퍼 여행을 불러올 위험도 있다. 환자들은 바다를 건너서라도 규제가 더 유연하거나 아예 규제가 없는 관할권으로 이동할 수 있다.


과학자들이 몰래 숨어서 실험을 계속하면 최악의 결과가 도출되는 상황이 오므로, 연구에 과중한 제한을 부과해서도 안 된다. 그보다는 국가가 연구와 임상 응용을 수용해서, 개방적이지만 최악의 결과는 예방할 만큼 충분히 엄격한 규제 환경을 일정하게 유지해주는 편이 낫다. 규제와 자유 사이에서 올바른 균형점을 찾는 일은 과학자와 법률가 모두의 책임이다.


이렇게 노력해도 크리스퍼가 던진 문제에 관한 일관성 있는 국제적인 반응을 기대하기는 어렵다. 다양한 사회는 필연적으로 생식세포 편집이라는 주제에 자신들만의 독특한 관점, 역사, 문화적 가치를 들이댈 것이다. 몇몇 저자는 생식세포 편집, 특히 유전자의 특성 개선은 중국이나 일본, 인도 같은 아시아국가에서 최초로 수용되리라고 예측했다. 특히 비인간 영장류나 발생할 수 없는 인간 배아, 인간 환자에 크리스퍼를 적용하는 방법을 선도해온 중국은 생식세포 편집 연구와 개발에 비옥한 대지가 될 수 있다.


생식세포 편집에 관한 국제협약은 달성하기 어렵지만, 반드시 해내도록 노력해야 한다. 유전자 편집이 인간 사회를 산산조각낼 위험은 후대에나 일어날 골칫거리로 보이지만, 역사에 비추어볼 때 머지 않았다.


일단 판세를 바꾸는 기술이 세계에 퍼져 나가면 억누르기는 불가능하다. 예를 들어 핵기술에서 우위를 점하기 위한 경쟁은 집중적인 연구 개발 노력으로 이어졌고, 전 세계 정치 체제와 사람들의 삶을 근본에서부터 바꾸어놓았으며, 때로는 더 불안한 삶으로 이어졌다. 핵무기와 달리 유전자 편집 기술은 충분히 정보를 습득한 대중이 우리 삶에 지대한 영향을 미칠, 그리고 생명의 미래를 통제할 크리스퍼의 능력을 어떻게 사용할지 논의할 기회가 남아 있다. 그러나 너무 미적거리다가는 고삐를 손에서 놓칠지도 모른다.


인간과 지구에 미치는 유전자 편집의 영향력이 매우 급진적임을 고려할 때, 과학과 대중 사이의 의사소통 수단을 개방하는 일이 지금보다 더 중요했던 적은 없다.

사회적 논란에도 불구하고 인간 배아를 대상으로 크리스퍼-캐스9을 적용하는 연구는 꾸준히 진행되고 있다. 2015년과 1016년에 중국에서 발표된 연구가 있었고 앞에서 이야기한 것처럼 스웨덴과 영국에서는 연구를 목적으로 한 인간 배아 대상 실험을 허용했다. 미국은 애매한 입장을 취하고 있다. 국민의 세금으로 지급되는 연구비를 사용하는 연구는 인간 배아 연구를 금하고 있지만 민간 영역의 연구비로는 가능하다.


우리나라는 현행 생명 윤리법에서 인간 배아에 대한 연구를 금지하고 있다. 따라서 이번 연구에 참여한 김진수 교수 연구팀은 유전자 가위를 제작하고 교정의 정확도를 분석하는 작업을 맡았고, 배아 실험은 현지 규정에 따라 미국 연구진이 진행했다고 밝혔다.


판도라의 상자가 열리기 전에는 그것을 열어야 할지 말아야 할지에 대한 논의가 필요하다. 나는 다른 선택지가 있는 이상 인간이 인간의 유전체에 손대는 상황으로 가지 않는 것이 인간의 존엄성을 유지하는 데 중요하다고 생각해 왔다. 그러나 이미 상자가 열리고 만 현재 시점에서는 더 이상 인간 배아를 놓고 실험해야 할지 말지를 논의하는 것이 큰 의미가 없을 것 같다. 왜냐하면 과학은 공공재적 성격이 강해 전 세계가 금지하지 않는 이상 개별 국가의 제재는 실효적 의미를 갖기 어렵기 때문이다.


어쩔 수 없이 조마난 우리나라의 생명 윤리법도 인간 배아 연구를 허용하는 쪽으로 개정될 수밖에 없을 것이다. 그러므로 이제 우리는 인간 배아 연구 허용 기준에 대한 진지한 사회적 논의를 시작해야 하는 시점에 있다고 할 수 있다. 그러나 언제나 그래왔듯이 사회적 논의가 특별히 이뤄지고 있지 않다. 심지어 종교계조차 아무런 말이 없다. 판도라의 상자가 열렸건만 침묵하고 있는 한국 사회는 이 발견의 의미를 제대로 알고는 있는 것일까?

크리스퍼 유전자 가위의 가장 중요한 기술적 불안정성은 유전체에 의도하지 않은 유전자 부위를 절단하는 현상이 자주 관찰된다는 것이다. 앞에서 설명한 표적 이탈 효과다. 표적 이탈 효과가 일으키는 이러한 현상은 크리스퍼 기술 개발 초기부터 과학자들이 고민하고 지적했던 문제다.


이런 오류는 이 기술을 적용하는 개체가 아주 많을 때, 그리고 그 오류가 눈에 보이는 문제를 야기하지 않을 때에는 묵인될 수 있다. 즉 일부 개체의 유전체에 이상이 생기면 오류가 발생하는 개체들을 모두 제거한 후 원하는 방식으로 편집된 유전체를 갖는 개체만 골라 이용하면 된다. 오류가 생겨 폐기한 미생물이나 식물들에게 어떤 생리적 변화가 일어나고 어떤 문제가 생기는지는 인간에게 그리 중요한 문제가 아기 때문이다.


그러나 개체 수가 상대적으로 적어 오류가 있는 생명체가 태어나면 그것이 눈에 확 띄는 생명체에 크리스퍼를 적용할 때에는 문제가 달라진다. 2015년 김진수 교수 연구팀은 유전가 가위 기술을 이용해 돼지의 유전체에서 마이오제민 단백질 유전자를 제거해 일반 돼지보다 근육량이 많은 '슈퍼 근육 돼지'를 성공적으로 만들었는데, 이 과정에서 32마리의 태아 중 12마리만이 출생 후 8개월가 생존했고, 그중 단 한 마리만이 건강하게 살았다고 한다.


유전자 편집의 비효율성, 의도하지 않은 유전체 변형과 이로 인한 발생 이상은 인간 배아를 대상으로 한 유전자 편집 실험에서도 비슷하게 나타났다.


표적 이탈 효과는 유전체의 작동 방식에 대한 우리의 이해가 아직 부족하다는 데 그 근본 원인이 있다. 우리는 유전체 해독 기술로 DNA 염기 서열을 읽어 냈고 유전체에서 유전자로 발현되는 부분들에 대한 정보를 가지고 있다. 그러나 유전체가 세포 내에서 3차원적 구조를 어떻게 이루는지조차 잘 모르고 있다. 또 인간의 경우 유전체 중 1% 미만의 유전자들만이 발현되는데, 이 발현 과정에 나머지 99%가 어떻게 상호 작용하며 그 메커니즘으로 조절하는지 도통 모르고 있다. 또 이런 수수께끼들이 완전히 풀릴지 솔직히 의문이다.


또 다른 문제는 크리스퍼 가위로 원하는 유전자 부위를 잘라도 잘린 부분이 언제나 우리가 원하는 방식으로 변하지는 않는다는 것이다. 크리스퍼 기술은 단지 유전체의 원하는 부분을 자르는 기술일 뿐이다. 유전자 가위로 유전체에서 원하는 유전자를 잘라 내고 다른 유전자로 대체할 때 우리는 그냥 생명체가 원래 가지고 있는 복구 시스템에 의존한다. 이 복구 시스템은 자연이 준 생존 수단이다.


그런데 이 복구 시스템 중 어느 것이 어떻게 작동할지, 즉 우리가 원하는 방향으로 작동해 줄지 아니면 다른 방식으로 또 다른 변이를 만들어 낼지 현재 우리는 전혀 예측할 수 없다. 그냥 시도해 보는 수바께 여러 개 해 보면 그중 원하는 방식으로 수정된 것이 나올 수도 있고 실제 나오기도 한다. 이것이 크리스퍼 기술이 갖는 또 다른 과학적인 한계이다.

우리는 곧 크리스퍼로 만든 GMO사피엔스 아기 1호의 탄생을 목격하게 된다. 유전자변형이 아이에게 이득이 되거나 멋진 일이라는 인식이 생긴다면 몇십 년 안에 수백만 명의 유전자변형 인간이 태어날지도 모른다. 이 유전자변형은 새로운 세대로 대물림까지 되니, GMO사피엔스의 수는 기하급수적으로 늘어날 수도 있다는 점을 명심하기 바란다.


부정적 인식을 얻거나 프랑켄슈타인 같은 괴물로 여겨지면 GMO사피엔스는 다른 길을 걸을 수도 있다. 병약하거나 나쁜 특성을 뚜렷하게 보인다면 외면당할지 모른다. GMO사피엔스는 생식 격리나 강제불임을 통해 아이를 갖는 일도 금지될 수 있다. 소극적 우생학과 강제불임 사태가 또다시 일어나지 않으리라고 장담할 수 없다. 결과가 어떻든간에 힘든 노력 끝에 만들어진 유전자변형 인간은 존중받고 법적으로도 보호받아야 한다.


개인의 개성과 가치 또한 염두에 둘 필요가 있다. 우리 삶이 윤택해진 데는 인간의 불완전성과 투쟁, 서로 간의 차이 등이 큰 몫을 했다 이런 애로사항들이 인간 유전자변형을 너무나 매력적으로 만드는 동시에(나 또한 이에 매우 공감하는 바다.) 이에 대한 저항에도 큰 힘을 실어준다는 사실은 실로 역설적이라고 할 수밖에 없다. 우리 아이들은 완벽한 존재가 되는 환상을 위해 유전학과 분투하는 일은 역설적으로 아이들의 삶을 허무하게 만들고 다양성을 줄이는 결과를 초래한다. 게다가 아이들이 GMO사피엔스가 되는 일을 어떻게 생각할지 누가 알겠는가.


평범한 사람의 더욱 건강한 삶은 사회가 추구해야 할 적절한 목표지만, 유전자변형은 그 목표에 이르는 확실한 길이 아니라는 점을 명확히 하고 싶다. 우리 인간은 이 길을 선택할 준비가 되지 않았으며, 그 길로 가고 싶지 않을 수 도있다. 그렇지만 누군가는 그 길을 시도해야 한다고 말하고, 그보다 더 신중한 사람들은 아이를 유전적으로 변형하지 않으면 오히려 비윤리적이라고 지적당하는 날이 올 수도 있다고 말한다. 후자의 주장을 마냥 외면할 수만은 없다고 생각하지만, 그 미래가 현실이 되러면 지금 우리가 서 있는 곳에서부터 길고 험난한 길을 한참 가야 할 것이다.


자, 그럼 이제 우리는 무엇을 해야 할까? 서로에게 정보를 알려주고 다양한 토론을 나누고 유전되는 인간 유전자변형을 유예해야 한다. 최소한 일시적으로라도 임상치료 목적의 인간 생식세포계열 편집에 대한 국제적 유에가 합의되어야 한다 물론, 여기에는 미국도 포함된다. 완전하지 않더라도 새로운 GMO사피엔스를 창조하는 시도를 상당 부분 제지할 수 있다. 덧붙여서 실험실에서의 추가 연구를 통해 인간 유전자변형기술에 관한 깊이 있는 지식을 얻을 수 있도록 귀중한 시간을 보내야 할 것이다. 또 인류의 미래를 인도할 현명하고 균형 잡힌 정책을 만들 시간도 필요하다.

우리는 조만간 인간 스스로 기술을 이용해 점차적으로 인간의 본성을 바꾸게 되는 포스트휴먼의 미래에 들어서게 될지 모른다. 많은 사람들은 자유라는 기치 아래 이러한 지배력을 기꺼이 받아들인다. 그들은 자녀의 종류를 선택하는 부모의 자유를, 연구를 추구하는 과학자의 자유를, 그리고 기술을 이용해 부를 창출하는 기업가의 자유를 극대화하기를 원한다.


그러나 이러한 종류의 자유는 예전에 향유했던 자유와 다를 것이다. 지금까지 정치적 자유는 인간의 본성이 인간을 위해 확립했던, 그러한 목적을 추구하는 자유를 의미했다. 그러한 목적은 엄격한 의미에서 결정적이지 않난다. 인간의 본성은 매우 가변적이며 본성과 일치하는 한도에서 폭넓은 선택을 갖는다. 그러나 그렇게 다른 모습을 갖지는 않는다. 항구적인 요소들, 특히 인간이라는 종의 전형적인 다양한 감정적인 반응은 한 사람의 인간을 잠재적으로 다른 모든 인간과 연결해주는 안전한 정박처다.


어쩌면 우리는 그러한 새로운 종류의 자유를 맞이하게 될 운명일지도 모르며, 아니면 누군가 암시했듯이 진화의 다음 단계는 우리의 생물학적 구성을 자연선택이라는 맹목적 힘에 맡겨두는 대신 우리 스스로가 그 일을 떠맡게 되는 시대가 될지 모르겠다. 그러한 상황을 맞이할 수밖에 없다면 눈을 커다랗게 뜨고 있어야 한다. 많은 사람들은 포스트휴먼의 세계가 우리들 세계와 비슷하게 자유롭고 평등하며 번영과 사랑과 온정이 공존하며, 여기에 더 건강한 삶, 더 오래 사는 삶, 더 향상된 지능이 보태지는 것뿐이라고 여긴다.


그러나 포스트휴먼의 세계는 현존하는 세상보다 훨씬 더 계층적이고 경쟁적이며, 그 결과 사회적 갈등으로 가득 찬 세상일 수 있다. 그 세상은 '공유된 인간성'이라는 관념을 상실한 사회일 수 있다. 인간의 유전자를 너무나 많은 다른 종의 유전자와 섞음으로써 더 이상 인간이란 무엇인가에 대한 명확한 개념을 가질 수 없게 되는 세계일 수 있다. 많은 사람들이 건강하게 200세까지 살면서 요양원에 앉아 이룰 수 없는 죽음을 희망하며 기다리는 세상이 도래할지도 모른다.


아니면 <멋진 신세계>에서 그려진 온화한 전제 같이 사람들은 건강하고 행복하지만 희망, 공포, 또는 투쟁 같은 의미를 잃어버린 세상일 수도 있다.


그러나 우리는 무한한 생식의 권리나 통제받지 않는 과학적 탐구와 같은 잘못된 자유의 기치 아래 이러한 미래의 세계를 받아들일 필요가 없다. 진보가 인간의 목적에 기여하지 않을 때 피할 수 없는 기술적 진보의 노예로 우리 스스로를 간주해서는 안 된다. 진정한 자유는 정치 공동체가 가장 소중하게 간직하는 가치를 보유하는 자유를 의미하며, 그것이 바로 생명공학의 혁명에 직변하여 우리가 행사해야 하는 자유다.


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북클럽 오리진

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