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곧 다가올 유전자 변형의 시대, 우리에게 필요한 것은?

유전자 변형 인간과 복제 인간의 시대는 시작되었다고 해도 과언이 아니다. 올 2월 영국에서 초기 배아의 유전자 편집실험이 합법화 되었으며 중국에서도 유전자변형 태아를 생산하려는 시도가 여러 연구팀에 의해 진행 중이다. 『GMO사피엔스의 시대』 는 유전학기술이 가져올 미래를 맞을 준비가 되어 있는지 질문한다. 저자는 여전히 많은 사람들이 직접적으로 자신에게 영향을 미치지 않을 거라 생각하거나 유전자변형과 복제 관련 기술의 실현가능성을 의심하는, 무지한 상태를 벗어나지 못했다고 충고하면서 이제 우리에게 논의가 필요하다고 주장한다.

이 책은 먼저 유전자변형 인간의 탄생이 왜 최근에 큰 이슈가 되고 있는지 왜 여기에 관심을 가져야 하는지 이유를 설명한다. 이어서 유전자변형기술의 탄생과 유전하의 역사를 새로 쓴 생물들의 이야기와 인간 복제에 대해서 인간 유전자변형과 GMO사피엔스 생산 등의 시도를 가능하게 한 과거 주요 유전학 발견 및 연구를 살펴본다. GMO사피엔스를 만드는 방법, 과거부터 최근, 문화 예술측면에서 바라 본 유전학 미래 사회 양상과 유전자변형 기술을 둘러싼 과학계의 최근 움직임을 다루며 올바른 방향과 미래 관해 생각해본다.

유전자변형의 시대, 인간 창조의 문 앞에 서다!
일반인의 눈높이에 맞춰 풀어낸 유전자변형기술의 현주소

생명과학분야의 놀라운 성과인 크리스퍼CRISPR 기술로
맞춤아기의 실현가능성이 높아졌다.
우리는 과연 GMO사피엔스라는 새로운 인종을 만들게 될 것인가?

2016년 9월 27일, 미국의 한 연구팀은 세계 최초로 엄마가 둘, 아빠가 한 명인 ‘세부모 아이’를 공개했다. 지난 4월 멕시코에서 태어나 생후 5개월까지 건강하게 자란 것으로 밝혀진 이 아이는 두 엄마의 난자를 하나로 합쳐서 만든 새로운 난자에 아빠의 정자를 수정해서 만들어졌으며, 세 명의 부모 모두의 유전적 형질을 물려받았다.
이런 방식으로 아이를 만드는 시도를 했던 이유는 아이의 친모에게 중추신경계 질환인 ‘리 증후군’ 인자가 있었기 때문이다. 이 병은 미토콘드리아 유전자 서열에 돌연변이가 생겨 발생하는 ‘미토콘드리아질환’의 일종으로 유전병이다. 연구진은 이 병이 아이에게 유전되는 비극을 피하기 위해 유전 질환이 없는 다른 여성의 건강한 난자에 친모의 핵을 이식하는 방법을 이용해 건강한 아기로 태어나게 할 수 있었다.
올 2월에도 영국에서 초기 배아의 유전자 편집실험이 합법화되었다. 중국에서도 유전자변형 태아를 생산하려는 시도가 여러 연구팀에 의해 진행 중이며, 논문으로 발표되기도 했다. 다시 말해서, 인간이 인위적으로 인간을 창조할 수 있는 소위 ‘맞춤아기(Designer Baby)’의 시대가 바로 우리 코앞까지 다가온 것이다.

▼ 유전자변형을 통한 맞춤아기의 등장, 먼 미래의 일이 아니다!
유전학과 유전체학은 최근 가장 눈부시게 발전하고 있는 과학 분야다. 게다가 유전자변형기술은 크리스퍼-Cas9의 발견으로 발전 속도가 더욱 빨라졌다. 원하는 위치를 찾아가 필요한 부분에서 특정 유전자를 잘라내고 편집할 수 있는 이 기술은, 원하는 유전자를 갖고 태어날 맞춤아기의 등장에 큰 영향을 미치게 되었다.
그러나 이미 유전학 관련 기술은 우리 생활에 여러 용도로 사용되고 있다. 상업적 목적으로 유전자변형 동식물이 개발되었으며, 수확량이나 생산성이 높아진 작물을 재배하고 유해한 생물을 제거하는 용도로 활용되고 있다. 체외수정을 이용한 시험관아기는 벌써 500만 명이 넘게 태어났다. 착상전유전자진단법으로 태아의 성별뿐만 아니라 유전자의 결함과 돌연변이 등을 미리 확인할 수도 있다. 세포의 유전자를 변형해 유전병을 치료하는 유전자치료도 이미 시험적으로 이용되고 있으며, 줄기세포의 연구로 의학적 활용 가능성은 더욱 더 커질 것이다. 결국, 가까운 미래에 우리는 유전자변형기술이 자연스러운 생활의 일부인 현실과 대면하게 될 것이다.

▼ 유전학기술이 가져올 미래, 우리에게 필요한 논의는 무엇인가?
사실 유전자변형 인간과 복제인간의 시대는 이미 시작되었다고 해도 과언이 아니다. 복제인간이든 유전자변형 인간이든, 아니면 둘 다가 되었든 맞춤아기를 만드는 데 필요한 기술은 이미 과학자들의 손안에 있다.
그런데 과연 우리는 이 시대를 맞을 준비가 되어 있을까? 맞춤아기는 우리와 같은 인간인가, 아닌가? 맞춤아기가 태어날 미래는 무엇이 달라져야 할까. 이미 누구도 달려가는 기술의 열차를 막을 수는 없다는 것은 분명하다. 그럼에도 우리는 그 시기가 도래하기 전에 많은 준비가 필요하다. 저자는 여전히 많은 사람들이 직접적으로 자신에게 영향을 미치지 않을 거라 생각하거나 유전자변형과 복제 관련 기술의 실현가능성을 의심하는, 무지한 상태를 벗어나지 못했다고 충고하면서 이제 우리에게 논의가 필요하다고 주장한다.
지금부터라도 기술발전의 정보를 공유하고 사회적으로 토론을 통해, 어떤 제도와 윤리적 기준, 원칙이 필요한지 모두 함께 논의해야 한다. 그리고 그런 준비가 완료되기 전까지는 임상치료 목적의 인간 생식세포계열 편집에 대한 국제적 유예를 합의해야 한다고 말한다.
결국, 세상을 바꾸게 될지도 모를 엄청난 사건이 될 맞춤아기의 시대를 긍정적 변화로 이끌어가기 위해서 과학자뿐 아니라 우리 모두가 관심을 갖고 노력해야 한다는 것이다.

★ 2015 INDIEFAB Book of the Year Awards 과학 분야 동메달 수상작

책의 구성

1장은 유전자변형 인간의 탄생이 왜 최근에 큰 이슈가 되고 있는지와 왜 사람들이 여기에 관심을 가져야 하는지에 대한 이유를 설명한다. 최근에 빠른 속도로 발전하고 있는 유전학과 유전체학, 그리고 이를 기반으로 한 새로운 유전자변형기술을 전반적으로 살펴보며, 그 중심에 있는 체외수정법과 크리스퍼-Cas9이라는 도구에 관해 알아본다.

2장은 유전자변형기술의 탄생과 유전학의 역사를 새로 쓴 유전자변형 생물들의 등장 이야기를 다룬다. 최초로 등장한 유전자변형 생물과 특허 관련 이야기를 소개하며, 상업용 유전자변형 작물의 개발 경쟁 과정과 애완용, 장식용 유전자변형 생물 사례도 찾아본다. 아울러 유전자변형 기술의 활용 가능성과 인간을 대상으로 한 유전자변형을 어디까지로 정의할지에 관해서도 논의한다.

3장은 주로 인간 복제에 관한 내용을 집중적으로 살펴본다. 인간 복제기술을 개발하기 위해 그간 진행된 각종 관련 연구를 소개하고, 복제양 돌리 등 전 세계의 주목을 끈 복제동물들의 사례도 다룬다. 많은 사람이 오해하고 있는 인간 복제의 사실 관계를 파헤치며, 논란이 되었거나 거짓으로 밝혀진 복제 관련 사건들도 돌아본다.

4장은 현재 시점에서 인간 유전자변형과 GMO사피엔스 생산 등의 시도를 가능하게 해준 과거의 주요 유전학적 발견 및 연구를 살펴본다. 시험관아기의 탄생과 난세포질 이식을 포함한 다양한 체외수정법의 연구와 시도에 관해서도 설명한다. 영국에서 승인된 세부모체외수정법에 관한 논란을 중심으로 유전자변형 아기의 법적·윤리적 문제가 무엇인지도 검토한다.

5장은 최근 몇 십 년 사이에 등장한 다양한 유전자변형 관련 사업모델과 상업적 가치를 검토하는 장이다. 지금도 이미 사용되고 있는 유전자검사와 정자은행 및 정자/난자 기증자 선택, 착상전유전자진단을 이용한 배아의 판별 및 선택에 관한 문제를 다룬다. 이런 유전자변형 관련 활동들이 향후에는 경제적으로 어떤 영향을 미칠지도 예측해본다.

6장은 GMO사피엔스를 만드는 방법을 실질적으로 다룬다. 실험실에서 GMO사피엔스를 제작할 때 필요한 준비물과 설계 과정, 생산 과정을 단계별로 살펴보며, 크리스퍼-Cas9의 활용법에 대해서도 알아본다. 그뿐만 아니라, 실제로 GMO사피엔스를 생산할 때 발생할 수 있는 오류와 그 심각한 결과, 기술적인 어려움 등도 제시한다.

7장은 우생학과 초인간주의에 대해 알아본다. 인류가 단순히 인간의 특성 발달과 우열 가리기에만 치중했을 때 나타날 수도 있는 부작용을 과거의 사례를 통해 되짚어보며, 유전학 및 생명공학기술의 발전 아래 가까운 미래에 나타날 수 있는 부작용에는 무엇이 있는지 살펴본다. 또한, 인간 유전자변형에 관한 찬성론과 반대론의 주요 논지도 살펴본다.

8장은 과거부터 최근에 이르기까지 문화·예술적 측면에서 유전학이 고도로 발달한 미래사회의 양상을 어떻게 바라봤는지 살펴본다. 과거의 문학작품 등에서 미래를 어떻게 그려냈는지, 그리고 최근에 등장한 영화나 드라마, 그림 등에서는 또 어떻게 미래를 바라보고 있는지 확인한다. 여론조사 결과를 통해 현대인들이 유전자변형과 복제에 대한 생각을 알아보며, 꼭 부정적인 디스토피아적 미래만이 유전학의 미래인지도 생각해본다.

마지막으로 9장은 유전자변형기술을 둘러싼 관련 과학계의 최근 움직임들을 다룬다. 2015년 중국에서 시행한 유전자변형 인간 배아 생산 시도 이후 각종 저널과 온라인에 등장했던 반응들을 살펴보고, 정부 및 학계 주도로 진행된 공청회 등의 결과도 점검한다. 또한, 저자가 제시한 인간 유전자변형 실험의 원칙 몇 가지를 중심으로 앞으로 발생할 유전자변형 시도가 나아가야 할 올바른 방향과 미래에 관해 함께 생각해본다.

책속으로 추가

핵심은 맞춤아기의 생산이 다른 무엇보다도 위험성이 크고 세대를 초월하는 실험이라는 사실이다. 무엇보다도 가장 큰 위험을 감수하는 사람은 GMO사피엔스고, 실험이 시작하는 시점에 존재하지 않으므로 자신의 생산에 동의할 수도 없다. GMO사피엔스의 아이들과 후손 모두 영향을 받을 테지만, 누구도 동의할 수 없다. 이 동의에 관한 딜레마를 과연 해결할 수 있는지조차도 불명확하다. - 212쪽

생각만으로도 두려운 상황은 또 있다. 인간 유전자변형을 목적으로 설계된 유전자 드라이브 기술이 바이러스 기술과 합쳐져서 무기가 되는 상황이다. 사람들에게 유전자 드라이브 인자가 들어있는 전염력 강한 물질을 살포한다면 전 인류를 대상으로 한 테러와 다를 바 없다. 이런 물질은 유전자 드라이브 요인과 바이러스의 강한 전파력을 바탕으로 전염병처럼 전 세계에 퍼질 수 있다. 사람들이 의도적으로, 혹은 우연히 유전자 드라이브를 가진 유전자변형 바이러스에 노출되면 이들의 의무적인 생식 격리는 필요악이 된다. - 259쪽

최첨단기술은 복제인간과 유전자변형의 가능성을 높이고, 예술과 문화적 관점은 인류에게 일어날 가능성에 관한 단서를 제공한다. 그리고 좋든 싫든 문화는 현상에 적응할 것이다.
수 세기 동안 인류는 인간 창조 통제권을 쥐기 위해 여러 방식으로 격전을 치러왔다. 지금이 과거와 다른 점이라면, 인간을 창조할 수 있게 하는 기술이 우리 손에 쥐어져 있고, 사용하기도 쉬우며, 어느 곳에서나 사용할 수 있다는 점이다. 오늘 우리가 내리는 결정이 우리 인류를, 그리고 세계의 미래를 근본적으로 바꾸어 놓을 수 있다. - 293쪽

서문

1장 인간이 인간을 창조하는 세상
유전적으로 변형된 인간 배아
평범하지 않을 미래의 아이들
메뉴: 체외수정법과 유전자변형 생물
최첨단과학기술: 크리스퍼-Cas9
더 뛰어난 아기는 누구?
유전자변형 생물의 창조
줄기세포와 복제의 관계

2장 유전자변형의 서막과 폭발적 성장
유전자변형 식물의 발아
유전자변형 생물은 어디서 왔는가?
개발 경쟁이 시작되다
창조의 민주화
신기한 애완동물과 색다른 장난감
유전자변형 모기가‘무기’가 되다
인간 유전자변형의 정의
희망과 함께하는 유전자치료

3장 최초의 복제인간은 누가 될까?
낙제생, 그리고 최초의 복제
인간 복제의 문화적 배경
복제생물 탄생과 돌리
생식용 복제와 치료용 복제
거짓으로 드러난 복제 성공
쌍둥이는 복제인간인가?
복제생물의 정치학
멸종동물 복원 프로젝트
인간 복제가 유전자변형을 만났을 때
복제 연구와 지지자들
복제인간의 자격

4장 자연법칙에 반기를 들다
시험관아기의 탄생과 딜레마
유전자변형 아기를 창조한 무법자들
GMO사피엔스의 탄생은 합법적?
세 마리 원숭이 대작전
세부모체외수정법의 미래

5장 유전자변형이 지닌 양날의 검
유전자검사의 상업화
유전자 데이트 게임: 제 이상형은요…
맞춤아기가 유전 공식을 바꾸다
착상전유전자진단법의 원리
크리스퍼 vs 착상전유전자진단법
아들딸도 골라야 합니까?
구원자 형제
유전자변형 인간의 경제학
유전학과 인간의 선택
유전자관광
유전자변형 역사의 다음 단계는?

6장 GMO사피엔스 만들기
GMO사피엔스의 재료 준비
크리스퍼를 손에 쥐다
만능도구 크리스퍼
실험실, 그리고 시작의 시작점
마음껏 골라 만드는 유전자변형
줄기세포의 잠재적 역할
생명 창조와 양심의 가책
실수하면 어떡하지, 무를 수도 없는데
잘못되면 일어날 재앙
오류를 바로잡을 수 있는가?
아주 현실적인 문제점들

7장 우생학과 초인간주의
캘리포니아에 뿌리내린 우생학
‘우월한 아기’의 우생학적 탄생
보이지 않는 우생학의 위험
‘완벽한’인간의 정의란 무엇인가?
‘더 뛰어난 아기’를 바라보는 상반된 견해
초인간주의: ACGT부터 H+까지
유전학의 선구자 조지 처치
강제조치 유전자 드라이브

8장 유전자변형을 향한 발칙한 상상
인류의 운명은 생존인가, 파멸인가?
유전자변형에 대한 대중적 태도
세계가 바라보는 인간 유전자변형
프랑켄슈타인의 귀환
서로 길이 달랐던 형제
디스토피아적 미래, 가타카
DNA 드림과 현실
같으면서도 다른 나, 오펀 블랙
복제인간으로 가득한 세상
차별받거나 유명해지거나
인간 변형과 성 역할
유전자변형의 상상력을 펼쳐라
GMO사피엔스와 사회문화

9장 GMO사피엔스의 현재와 미래
최초의, 논란의 유전자편집 인간 배아
‘편집하지 말라고! ’
불확실한 기술과 신중한 전진
유전자변형의 ABCD 원칙
스탠퍼드대학교 로스쿨 회의의 성과
조지 처치와 유전자변형 인간
옥스퍼드대학교의 윤리학자
변화무쌍한 집합체 인간 게놈
인간 유전자변형의 미래

수년 안에 몇몇 과학자는 유전자변형 인간을 만들려 할 것이다. 의생명과학 분야에서는 공상과학소설이 현실로 바뀌고 있다. 이 기술로 인간세상을 어디까지 바꿀 수 있는지에 관한 더 많은 의견 교환과 논의가 시급하다. 그 변화는 좋거나 나쁘거나, 혹은 이 둘이 복잡하게 얽혔을 수도 있다. 긍정적인 방향으로 가려면 유전자변형기술에 관해 배우고 토론을 끌어내야 한다. 머지않아 유전자변형 인간이 나타날 수 있다는 현실을 최대한 많은 사람에게 알려주고, 그 변화의 과학적·사회적 본질을 담아내는 것이 이 책의 가장 큰 목표다. - 12쪽

놀랍게도 실제 유전자변형 인간이 생산될 시점이 얼마나 가까운지 가늠할 수 있는 사람은 거의 없어 보인다. 상대적으로 소수만이 주목하는 이유는 이 깜짝 놀랄만한 새로운 현실이 다가오고 있다는 인식이 부족해서다. 모든 징후가 ‘인류는 아직 역사의 결정적 전환점을 맞이할 준비가 부족하다’고 말하고 있지만, 유전자변형 인간은 십 년 안에 현실화될 것이다. 이 매혹적인 주제를 사람들에게 알리고 불꽃 튀는 토론을 끌어내야 한다. 개인적으로는 언론에서 그 시도가 성공인지 실패인지 떠들어댈 때까지 기다리느니 차라리 지금부터 이에 관한 논의에 불을 붙이는 편이 낫다고 본다. - 45쪽

충격적이겠지만, 최초의 포유류 복제동물인 복제양 돌리(Dolly)가 성공적으로 태어날 때까지 영국 발생학자 이언 윌머트는 양의 복제를 400번도 넘게 실험했다. 한 번의 성공을 위해 400번의 실패를 거듭했다는 뜻이다. 이 불행한 복제 연구의‘부산물’은 사람들이 인간 복제에 신경을 곤두세우는 이유 중 하나다. 생식용 복제 시도가 실패했을 때, 이를 어떻게 받아들여야 할까? 개인적으로는 이 질문에 대한 윤리적 정답을 찾지 못했다. GMO사피엔스를 만들려는 시도에도 이와 똑같은 우려를 제기할 수 있다. - 89쪽

기술적 장벽이 없다고 해서 복제 과정이 제대로 진행된다거나, 혹은 제대로 되더라도 쉬운 과정일 거라는 의미는 아니다. 그러나 인간 복제 전 과정에 관한 개인적 이해와 세 곳의 연구팀이 인간 치료용 복제 연구에서 새로운 돌파구를 찾았다는 사실을 고려하건대, 인간 복제가 성공할 수밖에 없다고 예상한다. 남아있는 복제 성공의 핵심 재료는 복제가 가져올 피해에 대한 무관심과 풍부한 자금 공급이 될 것이다.
역설적이게도 현재 우리는 ‘인간 복제가 불가능하다’는 명제를 신화라고 알고 있지만, 일이십 년 전 사람들은 ‘인간 복제가 가능하다’는 명제가 신화라고 주장했다. 오늘의 현실은 과거와 정확히 반대다. - 100쪽

불임치료에 체외수정법이 사용되는 것은 정말 멋진 일이다, 하지만 일단 기술이 개발되고 방법론에 관한 정보가 전파되기 시작하면, 누군가 그 기술을 다른 기술과 결합하거나 다양한 방식으로 활용하려는 시도가 생기기 마련이다. 그 과정에서 의도와 다르거나 부정적인 결과를 초래할 수도 있고, 성별 선택이나 유전자변형, 복제 등과 같은 심각한 윤리적 딜레마를 일으킬 수도 있다. 그래서 일부에서는 체외수정을 하고 남은 배아로 인간 배아줄기세포를 만드는 것조차도 반대한다. - 125쪽

디지털 맞춤아기를 규제 없이 만들어낸다고? 비디오 게임에서는 사용자가 게임 속 캐릭터, 혹은 아바타의 특성을 만들거나 고를 수 있다. 화면에서 메뉴만 몇 번 클릭하면 된다. 미래에는 같은 방식의 메뉴 고르기 몇 번으로 자신의 아기를 실제로 만들 수 있지 않을까? 믿기지 않을지 몰라도 지금은 현실과 많이 가까워진 느낌이다. 예를 들어 전 세계적으로는 아직 소수지만, 예비부모가 아기의 성별을 선택하는 사례는 점점 늘고 있다. 인도나 중국처럼 ‘남아선호사상’이 남아 있는 일부 국가에서는 성비 불균형이 위험한 수준에 와 있다. - 159쪽

우리는 시험관 속의 유전자를 자르고 붙이는 것부터 시작해서 세균 유전자를 조작하고 포유류 세포를 변형시키고, 유전자변형 식물을 창조하고, 더 나아가 유전자변형 동물을 만들어내기까지 유전공학의 진화 과정을 줄곧 지켜봤다. 이와 동시에 유전체서열결정법과 줄기세포, 복제, 보조생식기술도 마찬가지로 점점 더 속도를 냈다. 말하자면 다음 단계로 가까운 미래에 유전자변형 인간의 창조가 실현되는 데 필요한 밥상이 다 차려졌다는 뜻이다. 도구와 방법은 이미 있다. 유전병치료와 같은 치료 목적부터 영리하거나 의젓한 아이를 만드는 인간 향상의 목적까지 넓은 범위에 해당하는 수요 역시 존재한다. - 183쪽