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[이명현의 과학으로 보는 세상] 유도만능줄기세포·유전자가위 기술이 앞당긴 미래

● 엄격히 규제되는 인간 복제,치료 목적에만 초점
● 中 허젠쿠이,에이즈 내성 가진 쌍둥이 만들어 논란
● 3D 바이오프린팅,신체 생산 및 이식에 큰 역할 전망
●‘기술의 압도’전 인간 복제에 대한 합의 이뤄야

봉준호 감독의 영화‘미키 17’의 한 장면.주인공 미키 17(오른쪽)과 미키 18이 나란히 서 있다.IMDB‘미키 17’은 봉준호 감독이 제작한 SF 영화로 에드워드 애슈턴의 SF 소설‘미키 7’을 원작으로 한다.2054년 근미래가 배경인데 주인공 미키는 새로운 삶을 위해 지구를 떠나 얼음 행성 니플하임으로 향한다.그는 위험한 실험 및 임무를 수행하는데,이 과정에서 죽으면 복제돼 재생성되는‘익스펜더블’로 활동한다.주인공 미키 17은 17번째로 복제된 미키다. 

익스펜더블은 위험한 실험과 임무를 수행하는 탓에 죽을 가능성이 높다.미키 역시 임무 중 여러 번 죽고,이전의 기억과 신체를 복제해 다음 버전의 미키로 재생성됐다.미키는 니플하임이라는 얼음 행성에서 자원을 안전하게 채취하고,인류 생존의 해결책을 찾기 위한 도구인 셈이다.이때 신체 복제는 유기물 프린터라는 장비를 통해 이뤄진다.이전 버전의 미키 DNA와 업로드된 기억 데이터를 기반으로 새로운 몸을 빠르게 생성하는 방식이다.

영화에서는 미키 17이 크리퍼라는 외계 생명체를 만났지만 살아 돌아오면서 문제가 생긴다.미키 17의 죽음이 당연하게 여겨졌고,다음 복제 인간인 미키 18이 이미 프린트됐기 때문이다.미키 17과 미키 18은 규정에 따라 둘 중 하나는 제거돼야 하는‘멀티플’상태에 놓이게 된다.위기 상황 속에서 미키 17과 미키 18은 정체성의 고민에 빠졌고 생존을 위한 투쟁이 시작된다.영화는 복제된 인간의 정체성과 이들의 존재를 둘러싼 실존적·윤리적 갈등을 드러낸다.봉준호 감독은 이 영화를 통해 인간의 정체성,노동착취,안전한 바카라 사이트 더블유 사이트기술의 어두운 면을 탐구한다.영화‘미키 17’의 핵심 설정 및 주제는‘인간 복제’다. 

현실에서 인간 복제 기술은 어느 정도까지 실현됐을까.인간 복제 연구는 전 세계적으로 엄격한 윤리적·법적 제한을 받고 있다.지금까지 인간의 완전 복제는 실시된 적이 없다.기술적으로 성숙하지 않은 측면도 있지만 윤리적 이유로 대부분의 국가에서 법적으로 금지하기 때문이다.현재 허용되고 진행되는 인간 복제 연구는 주로 세포나 조직 수준의‘치료적 복제’에 초점이 맞춰져 있다. 

복제란 유전적으로 동일한 생물체를 만들어내는 과정을 의미한다.기본적으로 복제는 한 개체의 유전 정보를 거의 완전히 동일하게 전달하는 것을 목표로 한다.자연적으로 발생하는 생식과는 다른 인위적 방법이다.생물학적 관점에서 볼 때 복제는 유전자,세포,개체 수준에서 이뤄질 수 있다. 

일반적으로는 복제는 두 가지 주요한 방식,즉 세포 복제와 개체 복제로 나뉜다.세포 복제는 세포분열을 통해 새로운 세포를 만드는 방식이다.주로 줄기세포 연구나 세포 치료 분야에서 활용되고 있다.개체 복제 방식은 포유류와 같은 복합 생물 개체 전체를 복제하는 것이다.복제 양 돌리가 가장 유명한 사례다.복제 양 돌리는 1996년에 만들어진 최초의 복제된 포유류다.이러한 방식은 체세포 핵 이식 방법을 통해 이뤄진다.

인간 복제 기술과 관련해 가장 유명한 사례는 중국 과학자 허젠쿠이가 유전자가 편집된 쌍둥이를 탄생시킨 사건이다.2018년 허젠쿠이 당시 중국 남방기술대 교수는 자신의 연구팀이 유전자가위를 활용해 유전자를 편집한 인간 아기가 태어났다고 발표해 세계를 놀라게 했다.허젠쿠이 교수 연구팀은 불임 치료 중이던 7명으로부터 인간 배아를 얻었다.연구팀은 크리스퍼 카스9 유전자가위(CRISPR-Cas9) 관련 기술을 사용해 인간 배아의 CCR5 유전자를 편집한 후 자궁에 착상시켰다.

연구팀은 에이즈 바이러스가 인간 세포에 침입할 때 사용하는 CCR5 수용체 유전자를 표적으로 삼았다.CCR5 유전자 변이를 가진 개인은 에이즈 바이러스 감염에 내성을 보이는 것으로 알려져 있다.연구진은 정자-난자 수정 단계에서 크리스퍼 카스9 유전자가위를 이용해 해당 유전자를 편집한 후 편집된 배아를 모체에 이식했다.이후 연구팀은 한 쌍의 부모로부터 에이즈 바이러스에 면역력을 가진 쌍둥이인‘루루’와‘나나’를 얻는 데 성공했다고 밝혔다.연구팀은 다른 부부도 유전자 편집 아기를 임신했다고 알렸다.

이 사건은 국제적으로 큰 논란을 일으켰다.생식세포의 유전자 편집을 통해 유전적 변화를 후손에게 영구히 전달할 수 있다는 점에서 이른바 맞춤형 아기인‘디자이너 베이비’논란을 촉발했다.전 세계적으로 생명윤리 규제 강화 논의를 재점화하는 계기도 됐다.배아 단계의 유전자 편집은 인간 생명의 존엄성을 훼손하며 향후 유전자 편집을 통한 사회적 불평등을 초래할 수 있다는 윤리적 비판이 제기됐다.의도하지 않은 유전자 변형 가능성과 건강에 미치는 장기적 영향에 대한 과학적 검증이 부족하다는 우려도 더해졌다. 

법적 문제도 발생했다.중국 정부는 허젠쿠이가 관련 법규를 위반했다고 판단했다.결국 허젠쿠이는 2019년 법원에서 징역 3년을 선고받았다.이는 인간 생식세포의 유전자 편집에 대한 글로벌 가이드라인을 마련하도록 촉구하는 계기가 됐다.허젠쿠이 교수 연구팀의 실험은 크리스퍼 기술의 의학적 가능성과 윤리적 딜레마를 동시에 부각했다.

허젠쿠이는 2022년 형기를 마치고 출소했다.그는 출소 후 베이징에 연구실을 설립하고 희귀 유전질환 치료 연구를 재개했다.허젠쿠이는 “유전자 편집 기술이 사회에 받아들여질 것”이라는 주장을 이어가고 있다.다만 중국 정부는 공식적으로는 생식세포의 유전자 편집을 엄격히 규제하고 있다. 

2018년 10월 10일 허젠쿠이 당시 중국 남방기술대 교수가 연구실에서 유전자 편집 기술에 대해 설명하고 있다.뉴시스허젠쿠이는 2022년 “쌍둥이가 건강하게 성장 중이며 유치원에 다니고 있다”고 밝혔다.2018년 11월 에이즈 바이러스 내성 유전자 편집으로 태어난 이 쌍둥이 외에도 2019년 출생한 유전자 편집 아기 1명이 추가로 확인됐으며 모두 여아로 알려졌다.허젠쿠이 측은 “아이들이 전체 유전체 분석 결과 유전적 변형 외 다른 이상이 없으며 아프지 않다”고 주장하고 있다.다만 모든 정보는 허젠쿠이 측의 발표에 기반하며 독립적 검증을 위한 정보는 공개되지 않았다.이에 국제 학계는 여전히 장기적 관점에서 안전성에 대한 의문을 제기하고 있다.학계는 20~30년 이후까지 유전적 변이 영향을 지속적으로 추적할 것을 요구하고 있다.이와 함께 사회적 책임 이행 여부에 대해서도 지속적으로 문제 제기를 하고 있다.

최근 인간 복제 기술 분야에서 가장 획기적 연구는 유도만능줄기세포(iPSC)와 크리스퍼 카스9 유전자가위 관련 기술을 결합한 접근법이다.이 기술은 기존의 체세포 핵 치환 방식과 달리 인간 배아를 사용하지 않고서도 환자 맞춤형 치료 조직을 생성할 수 있다.덕분에 윤리적 논란을 극복하면서도 정밀도가 높아 주목받고 있다. 

해당 방식은 재생 의학과 유전자 치료 분야에서 혁신적 돌파구로 여겨진다.맞춤형 치료와 정밀 의학의 가능성을 크게 확장하기 때문이다.유도만능줄기세포는 피부 세포 등 환자의 체세포를 역분화해 다능성 줄기세포로 전환한 것으로,스타듀밸리 슬라임 1000마리배아 줄기세포처럼 다양한 세포로 분화할 수 있다.또한 인간 배아를 사용하지 않고도 개인별 유전적 배경을 반영할 수 있어 윤리적 논란을 줄일 수 있다.이때 질환 관련 유전자 등 표적 유전자를 크리스퍼로 편집하면 면역거부반응을 최소화하며 맞춤형 세포를 생성할 수 있다. 

게다가 유도만능줄기세포에 크리스퍼 기술을 사용해 고속으로 편집하면 복제의 효율성도 높일 수 있다.이 기술은 인간 배아의 파괴 없이 환자의 특이적 세포 제작 역시 가능하다.해당 방식이 재생 의학과 정밀 유전자 치료의 패러다임을 재편하고 인간 복제 기술의 윤리적·기술적 장벽을 동시에 해결하는 도구로 주목받는 이유다. 

크리스퍼 카스9 유전자가위(CRISPR-Cas9) 관련 기술은 인간 복제에 핵심 기술로 꼽힌다.Gettyimage유도만능줄기세포와 크리스퍼 유전자 편집 기술의 결합은 의료 분야에서 많은 변화를 가져올 전망이다.우선 유전자가 편집된 유도만능줄기세포를 심근세포,신경세포,NK세포 등으로 분화한 후 3D 바이오프린팅을 통해 조직을 제작할 수 있다.환자 본인의 유도만능줄기세포 기반 치료를 하면 면역억제제 없이도 이식이 가능하다.이 기술은 유전적 질환과 관련해 의료 패러다임을 재편할 수 있으며,2025년 글로벌 생명공학 연구의 최전선에서 활약 중이다. 

실제로 관련 치료제가 승인되기도 했다.카스게비(Exa-cel)는 2023년 12월 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 최초의 크리스퍼 치료제다.겸상적혈구병 환자의 자가 조혈모세포를 편집해 헤모글로빈 F 생산을 회복시킨다.리프제니아는 렌티바이러스 기반 유전자 치료제로 크리스퍼와 다른 접근법을 취하며 단일 주사를 통한 완전 치료의 가능성을 입증하기도 했다.이처럼 크리스퍼의 표적 정확도 향상과 유도만능줄기세포의 분화 효율 향상을 위한 임상 적용이 가속화하고 있다.유전자 편집-유도만능줄기세포 시장이 연평균 34% 이상 성장 중이며 유전성 난치병 치료 분야에서 패러다임 전환을 주도하고 있다.

미키 17의 설정은 여전히 SF적 상상력의 영역에 속한다.하지만 생식세포의 유전자 편집을 통해 태어난 인간이 성장 중인 것은 엄연한 현실이다.물론 기술적 문제에 대한 의구심은 여전히 남아 있고,미래의 위험성에 대한 검증 역시 끝나지 않았다.인간 배아를 사용한 복제 실험 역시 여전히 금지되거나 엄격하게 제한되고 있다.다만 이미 실험을 통해 실현한 만큼 언제든지 관련 실험이 이뤄질 가능성이 있다.특히 기술이 발전하고 윤리적 문제가 완화되면 생식세포의 유전자 편집을 통한 인간 복제 실험은 새로운 국면을 맞이할 것이다. 

기술적 문제는 객관적 검증을 통해서 평가할 수 있겠지만 윤리적 문제는 합의의 영역에 속한다.생명의 정의 문제와 인간의 정체성,더 나아가 인간의 존엄성 문제를 포함한 새로운 논의가 필요하다.유도만능줄기세포와 크리스퍼 유전자 편집 기술의 결합은 획기적 기술 발전을 가져왔고,토토 핸무 뜻당분간 관련 분야를 선도할 것이 분명하다.특히 3D 바이오프린팅 기술의 발달은 인간 세포 복제와 배양을 통해 만들어진 신체 일부를 빠르게 생산하고 이식하는 데 큰 역할을 할 것이다. 

별개로 기억의 메커니즘에 대한 연구와 기억이나 의식을 복제하고 이식하는 연구도 활발히 이뤄지고 있다.인간 복제 연구 및 실험은 기술적 미성숙과 윤리적 장벽에도 불구하고 다양한 단계에서 진행되고 있다.파편적으로 이뤄지고 있는 인간 복제 연구와 실험이 어느 순간 기술적 도약을 해 완전체 인간 복제로 나아갈지도 모른다.기술은 늘 우리가 생각하는 것 이상으로 인간의 삶에 깊이 관여해 왔고 진화의‘선택압’으로 작동해 왔다. 

기술의 발달과 균형을 맞출 수 있는 사회적 합의가 중요하다.기술이 우리를 압도하면서 다가오기 전 미리 토론하고 합의를 이끌어내는 것이 중요하다.영화‘미키 17’같은 SF적 상상력이 던지는 질문은 SF가 아니라 현실에 속한다.과학과 기술은 언제나 인간과 함께해야 그 가치가 드러난다.인간을 인간답게 하고 인간이 과학과 기술 발전의 혜택을 누리게 하는 것은 결국 우리가 합의를 통해 결정할 몫이다. 

이명현
● 1963년 출생
● 연세대 천문기상학과 졸업,네덜란드 흐로닝언대 천문학 박사
● 과학문화민간협의회 회장
● 과학콘텐츠그룹 갈다 대표
● 저서:‘지구인의 우주공부‘이명현의 과학책방’외 다수

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