유전학 5강. 유전공학과 CRISPR
생명의 문법을 읽는 데 한 세기가 걸렸습니다. 이제 우리는 그것을 고쳐 쓸 수 있고, 문제는 기술이 아니라 "써도 되는가"입니다.
풀고 시작
재조합 DNA와 아실로마의 선례
1973년 코언(Stanley Cohen)과 보이어(Herbert Boyer)는 서로 다른 생물의 DNA 조각을 잘라 이어 붙여 세균에 넣고 증식시키는 재조합 DNA 기술을 확립했습니다. 종의 경계를 넘어 유전자를 옮길 수 있게 된 것이죠. 훗날 이 기술로 세균이 인간 인슐린을 생산하게 됩니다. 그런데 정말 흥미로운 것은 과학자들의 다음 행보입니다. 위험을 우려한 버그(Paul Berg) 등의 제안으로 연구자들이 스스로 실험 유예를 선언했고, 1975년 캘리포니아 아실로마에 모여 위험 등급별 실험 지침을 합의한 것입니다. 아실로마 회의는 과학자 공동체가 규제를 기다리지 않고 자율 규제를 시도한 드문 선례로, 이후 모든 생명공학 윤리 논쟁의 참조점이 됩니다. 물론 대중과 사회과학자가 빠진 채 과학자끼리 정한 합의였다는 비판도 함께 기억해야 합니다.
한편 1983년 멀리스(Kary Mullis)가 고안한 PCR(중합효소 연쇄 반응)은 DNA 특정 구간을 시험관에서 기하급수적으로 복사하는 기술입니다. 가열해 두 가닥을 분리하고, 식혀서 프라이머를 붙이고, 중합효소로 합성하는 주기를 반복하면 사본이 2배씩 늘어납니다. 미량의 DNA로 범죄 수사, 진단, 유전체 연구가 가능해졌고 멀리스는 1993년 노벨 화학상을 받았죠. 코로나19 팬데믹 때 전 세계가 매일 수행한 진단 검사가 바로 이 반응의 응용입니다.
CRISPR-Cas9: 세균의 면역계를 가위로
CRISPR는 원래 세균의 적응 면역 체계입니다. 세균은 침입한 파지의 DNA 조각을 자기 유전체의 CRISPR 부위에 저장해 두었다가, 재침입 시 그 서열을 RNA로 읽어 Cas 단백질에 장착하고, 일치하는 서열의 DNA를 찾아 절단합니다. 다우드나(Jennifer Doudna)와 샤르팡티에(Emmanuelle Charpentier) 팀은 2012년 이 시스템을 단순화해, 안내 RNA의 서열만 바꾸면 원하는 DNA 부위를 자르는 프로그래밍 가능한 가위로 만들 수 있음을 보였습니다. 세포는 잘린 부위를 수선하면서 유전자를 망가뜨리거나, 제공된 주형대로 서열을 고쳐 씁니다. 표적 변경이 RNA 합성만으로 되므로 편집의 비용과 시간이 극적으로 떨어졌고, 두 사람은 2020년 노벨 화학상을 받았죠. 유전병 치료 연구가 빠르게 진행되어 낫형 적혈구 질환에 대한 CRISPR 기반 치료제가 2023년 승인에 이르렀습니다. 4강에서 본 바로 그 병이 첫 수혜자가 된 셈입니다.
허젠쿠이 사건과 생식세포의 선
2018년 11월, 과학계를 뒤흔든 발표가 나옵니다. 중국의 허젠쿠이(He Jiankui)가 CRISPR로 배아의 CCR5 유전자를 편집한 쌍둥이가 태어났다고 발표한 것입니다. HIV 저항성을 의도했다지만, 의학적 필요성이 빈약했고(부모 감염은 다른 방법으로 차단 가능합니다), 동의 절차가 부실했으며, 편집 결과도 의도와 다른 모자이크였습니다. 국제 학계는 즉각 규탄했고 그는 2019년 중국 법원에서 징역 3년을 선고받았습니다.
이 사건이 선명하게 만든 구분이 있습니다. 환자 개인의 몸에서 끝나는 체세포 편집과 달리, 정자·난자·배아를 고치는 생식세포 편집은 변화가 모든 후속 세대에 유전됩니다. 동의할 수 없는 미래 세대에 대한 개입, 표적 이탈 오류의 대물림, 치료와 강화(enhancement)의 경계, 부유층만 접근하는 유전적 격차의 위험이 겹치죠. 현재 다수 국가가 생식세포 편집의 임상 적용을 금지하고 있으나, "심각한 유전병에 한해 허용할 수 있는가"는 열린 논쟁입니다. 이 물음은 기술이 아니라 규범의 문제이며, 철학 서가의 응용윤리에서 다루는 생명윤리 논증 틀이 바로 여기에 적용됩니다.
인출 문제
생각해볼 질문 (정답 없음)
- 아실로마식 자율 규제는 CRISPR 시대에도 충분할까요. 편집 도구가 저렴해져 소규모 실험실과 개인까지 접근 가능한 지금, 규제의 주체는 누구여야 할까요.
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