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신에 도전하는 생명공학

2005/12/12

흰나리 님의 글입니다.

제목 없음 신에 도전하는 생명공학 -과학기술의 발전은 과연 어디까지 갈 것인가?

최 주 수( 동의대학교 자연과학대학 생물학과 교수)

다가오는 21 세기는 생명과학의 시대가 될 것이라고들 예언하고 있다.

1978년 7월 영국에서 체외수정에 의하여 Louise Brown 양이 탄생되었을 때 세계는 시험관 아기(test tube baby)가 탄생하였다고 윤리적인 문제와 결부하여 세상이 떠들썩한 적이 있었다.

동물 특히 포유류의 개체발생은 성숙한 암수의 교배로서 정자와 난자가 체내에서 수정하여 수정란이 모체의 자궁에 착상하여 임신기간을 거쳐 태어나며 신생아는 포유에 의하여 육성되는 이 자연과정을 처음으로 변경한 체내 인공수정은 기록상으로 200 여년 전에 성공하였으며 그 후 수정란 이식으로 대리모의 자궁을 빌려서 생명체를 탄생시켰다.

체외수정에 의한 “루이스”양 탄생 이후 이런 방법들은 현재 인체에도 합법적으로 적용하여 “불임크리닉”이라는 기술하에 불임치료에 활용하고 있다.

Watson-Crick(1953)에 의하여 DNA가 유전물질이며 그 구조가 밝혀진 이래 60 연대 후반에는 DNA에서 특정 유전자를 잘라내고 이것을 다른 유전자 속에 끼어 넣을 수 있는 칼에 해당하는 제한효소와 아교풀에 해당하는 연결효소들이 발견된 이후 미국 스탠퍼드대학 Cohen과 Boyer 교수(1973)에 의하여 특정 DNA 절편을 삽입한 plasmid를 대장균에 옮겨 발현하는 형질전환에 성공한 후 유전자 혁명시대가 열리게 되었다.

2년 전에는 영국에서 배세포 복제기술이 아닌 핵치환에 의한 체세포 복제에 의한 복제양 “돌리”가 출생된 후 작년에는 미국에서 원숭이의 복제에도 성공하였다.

최근에는 이태리의 의사 “세베리노 안티노리”는 불임증이던 남성의 미성숙 정자를 쥐의 정소에서 배양하는 법을 사용하여 소위 “쥐아기”라는 아이가 태어나기도 하였다. 미국의 미래학자 "제프리 피셔"는 2009년경에는 실제로 최초의 "인간복제"에 성공하리라고 예언하고 있다.

우리나라에서도 황우석 교수(서울대 수의학과)의 배세포 분활에(embryonic twinning:수 개로 분열된 배세포를 하나씩 나누는 것) 의하여 할구를 배양하여 젖소 복제에 성공한(1995) 후 지난 2월에는 체세포 복제소 “영롱이”의 탄생 등 생명공학 기술은 세계적 수준에 도달하고 있다. 본 대학 동물발생학 연구실에서도 가축의 체외수정 및 발생에 대하여 생명공학적인 기술에 상당한 성공을 거두고 있으며 부분적으로는 실용화 단계에 이르고 있다.

불과 몇 년 전만 하여도 “윌머트”는 식물세포와는 달리 분화된 동물세포의 핵은 전체형성능(totipotency)을 갖지 못한다고 주장한 바 있으나 분화된 체세포 핵을 탈핵한 미수정란에 이식하여 핵을 재구성한 수정란을 생산하여 대리모에 이식하여 완전한 원숭이의 복제에 성공하여 학술적으로 분화된 핵도 전능성(전체형성능)을 가진다는 분화와 탈분화는 가역적 변화라는 새로운 분화이론을 입증하였으며 이제 암컷은 수컷 없이도 자신의 자식을 탄생시킬 수 있다는 사실이 입증된 셈이다.

식물에서는 1930 년대 White, Gautheret 등에 의하여 시작된 조직배양은 전능성(totipotency)이 인정되어 1960 년대 전후하여 폭발적으로 발전하여 virus 무병주 생산, 기내 대량급속증식, 유용한 변이체 선발 등 일반조직배양 뿐만 아니라 소포자(약) 유래의 반수체 유기, 기내배 발생 및 종자의 인공합성, potato와 tomato의 체세포 융합에 의하여 지상부에서는 토마토가 열리고 지하부에서는 감자가 달리는 pomato라는 잡종식물의 새로운 창성(創成)에서 처럼 원형질체 융합과 재분화에 의한 체세포 잡종식물의 유기(誘起)등은 배추와 무에서도 성공하고 있으며 식물조직 배양기술이 농업 발전에 기여한 공로는 실로 대단하다. 본 대학 조직배양 실험실에서는 유용식물의 대량 급속증식법과 변이체 발생에 의한 신품종 및 신종의 유기를 위한 연구를 주로 하고 있다.

유전공학 기술에 의하여 외래 DNA 절편을 집어넣어서 농작물의 세포를 개량했다 하여도 이것을 배발생으로 연결시킨다거나 식물체로 재분화 시킨다던가 해야만 실지 이용이 가능하기 때문에 유전공학의 식물에의 효율적 응용은 주로 식물 조직배양이 잘 된다는 전제하에서 가능하다.

앞으로 생명공학은 1.유용물질의 대량생산과 유용물질로의 전환 2.미생물 조작에 의한 유용한 산업미생물의 개량 3.공해물질과 환경보존 4.동식물의 육종 5.유전병 치료 6.생명현상의 기작연구 등에 크게 기여 할 것으로 사료된다.

이처럼 과학기술의 발전은 필요하지만 그 기술들이 인간을 더욱 행복하게 해 준다는 전제하에서 옳은 것이다. 과학기술 발전에 따르는 예기치 아니하였든 즉 실험실내에서 실험동물들에게는 별다른 해를 주지 않고 실험목적을 달성하는 재조합체(recombinant)들이 실험실 밖에 나가서 인체에는 치명적인 해를 줄지도 모르는 위험성을 초래하거나 법적-윤리적인 문제가 돌출 될 수도 있으므로 과학자는 연구에 앞서 “무엇이 옳은 것인가? 이런 연구가 과연 인간을 행복하게 만 해줄 것인가?”를 판단하고 굳은 신념으로 이를 견지해 나갈 수 있도록 교육과 훈련을 선행하여야 할 것이다.

과학기술이 인간을 불행하게 만들지 못하도록 철저한 제도하에서 생명과학의 시대가 될 21 세기에는 생명공학이 신의 영역에 정면 도전하는 가공할 만한 과학기술의 발전도 기대해 봄직하다.

* 이 글은 1999년 4월 10일 과학의 달에 교수논단으로 대학보에 게재되었던 논단입니다.

요즘 배아복제와 관련하여 그 앞단계의 과학실상이였으니 참고로 한번 읽어 보십시오.

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생명공학쪽이야 저보다는 장인어른께서 천배, 만배는 더 잘 아실테니 제가 이쪽에 대해서 뭐라 할 얘기는 없습니다.
이번에 줄기세포 논쟁으로 예전 고등학교 생물 시간에 배우던 내용보다 더 많은것을 온갖 매스컴을 통해 알게 되었지만 아직도 이쪽 분야는 제게 피부로 와닿지 않는것이지만 이렇게 인터넷을 통해 댓글 다는것은 불과 5년전만 해도 나와는 다른 사람들이 하는것이었고 또 불과 10년전만 해도 상상이나 했겠습니까..?
정말 세상은 하루가 다르게 발전하고 있다는걸 이런 인터넷과 핸드폰을 통해 많이 느끼고 있습니다.
불과 10년뒤에는 지금 상상도 못하고 있는 과연 어떤 일들이 생겨날까 하는 상상을 한번 해봅니다.
정말 세상은 선각자들에 의해 변하고 변하나봅니다..

2005/12/25 - Delete

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