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과학기술

중국의 유전자편집 기술 수준은?

중국인과 서신 통해 질병 정보 입수…치료법 개발

2019.03.12 11:28 이강봉 객원기자
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중국은 세계에서 가장 많은 수의 실험용 영장류를 키우고 있는 나라다.

또한 원숭이와 같은 영장류를 소재로 갖가지 실험을 진행하며 유전자 편집 관련 논문 중 90% 이상을 발표하고 있는 중이다.

이처럼 영장류 실험이 광범위하게 이루어질 수 있는 데에는 강력한 정부 지원을 빼놓을 수 없다. 중국 정부는 생물의학(biomedicine), 합성생물학, 재생의료기술을 13차 5개년계획의 핵심 과제로 선정하고 대규모 자금을 퍼붓고 있다.

유전자 치료 기술 개발을 놓고 미국과 중국 간의 치열한 경쟁이 벌어지고 있는 가운데 ⓒreverserett.org

유전자 치료 기술 개발을 놓고 미국과 중국 간의 치열한 경쟁이 벌어지고 있는 가운데 최근 중국 과학자들이 새로운 연구 성과를 속속 선보이면서 각축적인 더욱 치열해지고 있다. ⓒreverserett.org

서신 통해 5만 종의 질병 관련 DNA 정보 획득

의료계를 통해 실질적인 성과도 나타나고 있다.

한 연구팀은 11일 ‘사우스 모닝 포스터’ 지와의 인터뷰를 통해 “중국의 유전자 치료 기술이 안전성, 치료 효과 등에서 기존의 치료 방식을 더 앞서고 있다”고 말했다.

다른 나라의 과학자들 역시 이런 주장에 동의하고 있는 중이다. 최근 추세에 비추어 단 시일 내에 중국의 유전자치료 기술이 암을 비롯한 난치병과 함께 수많은 질병들을 퇴치하는 수준에 도달할 것으로 보고 있다.

흥미로운 사실은 유전자 편집을 기반으로 한 이 같은 중국 과학자들의 연구 성과 이면에 14억 명이 넘는 중국 인구가 있다는 것이다.

‘사우스 모닝 포스터’ 지는 한 연구기획자의 말을 인용, 중국 과학자들이 새로운 치료법 개발을 위해 많은 중국인들과 편지 형식으로 현재 약 5만 종의 질병 정보를 입수하고 있으며, 이를 기반으로 새로운 치료법을 개발하고 있다고 밝혔다.

그중 치명적인 암, 정보가 잘못 기록된 서신들을 제외하면 약 3분의 2 가량의 질병들은 유전자 치료를 통해 도움을 줄 수 있는 질병들이라고 밝혔다.

유전자 치료 방식을 개발하는 데 있어 핵심 기술은 유전자 가위로 대변되는 유전자 편집 기술이다.

중국과학원(CAS) 생명과학연구소에서 인민들과의 소통 프로그램을 담당하고 있는 양후이(Yang Hui) 박사는 “현재 모든 환자에 대해 안전한 시술이 가능한 유전자 편집 기술을 개발하기 위해 총력을 기울이고 있다”고 밝혔다.

양후이 박사는 미국 MIT에서 활동하다 수년 전 중국으로 온 인물이다. 그는 현재 중국 정부로부터 막대한 지원을 받으며 중국 인민들과 질병 관련 서신을 주고받는 ‘T&C and Privacy Policy Yang’ 프로그램을 운용 중이다.

그는 “많은 중국인들이 원인을 알 수 없는 질병으로 인해 극심한 고통을 받고 있다”고 말했다. “우리 연구팀의 최종 목표는 이런 질병들을 치료하기 위해 단시일 내에 치료법을 개발하는 일”이라고 말했다.

세계 최초의 고감도 돌연변이 검출 기술 개발

정부의 막대한 자금 지원, 세계 최대의 중국 인구를 기반으로 한 중국의 유전자 치료 기술은 중국인뿐만 아니라 해외 연구팀, 다국적 제약사 등을 끌어들이면서 실제로 놀라운 수준의 치료법을 선보이고 있는 중이다.

2년 전 중국 쓰촨대학(四川大学) 연구팀은 세계 최초로 말기 폐암 환자에게 유전자 편집된 백혈구 혈액세포를 투입해 의료계를 놀라게 한 바 있다.

해외 연구진의 활약도 전개되고 있다. 미국 보스턴에 본사를 두고 있는 스위스의 제약사 CRISPR 세라퓨틱스(CRISPR Therapeutics)는 지난달부터 중국인 대상의 유전자치료를 시작했다.

그러나 이런 연구 결과에도 불구하고 보수적인 성향의 의료계는 중국에서 발표되고 있는 연구 결과에 대해 깊은 회의감을 보이고 있다. 문제가 되고 있는 것은 안전성과 돌연변이(mutations)다.

어떤 치료법이 현장에서 환자에게 적용되기 위해서는 오랜 기간 동안 치료와 안전성을 검증하기 위한 임상실험이 선행돼야 한다. 현재 중국에서 발표되고 있는 연구 결과들을 환자에게 적용하기 위해서는 특히 안전성이 입증돼야 한다.

또 다른 우려는 돌연변이다. 유전자의 DNA 중에서 한 개의 뉴클레오티드가 상실되든지, 다른 것과 교체되는 극히 미소한 변화를 받아도 단백질을 구성하는 아미노산이 변화해 돌연변이를 일으키게 된다.

돌연변이는 자연 상태에서 행한 100만 번의 DNA복제 중에서 한 번 정도의 비율로 일어나며, 방사선이나 약품을 처리하면 그 빈도가 더 높아진다.

그리고 이런 돌연변이를 찾아내는 일이 쉽지 않은 일이다. 때문에 양후이 박사 연구팀은 현재 이 돌연변이를 찾아내는 손쉬운 기술을 개발하고 있는 중이다.

가장 큰 기대를 걸고 있는 것은 ‘Goti’라는 기술이다. 기존의 방식과 비교해 표적이탈 효과 생성 여부를 20배 이상 정확하고 고민감도로 검출할 수 있어 과학계로부터 큰 주목을 받은 기술이다.

이 기술을 활용할 경우 60억 개의 DNA 가닥 중에서 몇 개의 돌연변이 유전자를 뽑아낼 수 있다. 비유하면 폭우가 내리는 가운데 한 방울의 물방울을 식별해낼 수 있는 기술로 ‘사이언스’ 지에 게재된 바 있다.

양후이 박사는 “다음에 발표할 논문에서 단백질 구조에 있어 표적을 벗어난 결과를 손쉽게 찾아낼 수 있는 솔루션을 선보일 계획”이라며, “이런 연구 결과를 통해 환자 치료가 더 빨라지고 미국과 중국 사이의 간격을 줄여나갈 수 있을 것”이라고 말했다.

박사의 말대로 수년 전까지 생명공학 분야에 있어 미국과 중국 간의 차이는 분명하게 존재하고 있었다. 그러나 최근 중국 상황에 비추어 그 실력 차가 급격히 줄어들고 있는 중이다.

‘Goti’는 양국 간의 기술차이를 뒤집을 수 있는 대표적인 기술이다. 이 기술은 이전에 상상할 수 없는 고민감도를 보유하고 있어 극소량의 돌연변이도 검출할 수 있다.

양후이 박사는 오래지 않아 ‘Goti’와 같은 중국에서 고유하게 개발한 생명공학 기술이 미국을 따라잡으며, 세계 생명공학을 이끌 수 있는 시대가 빨리 다가오고 있음을 확신하고 있다.

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