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 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.
(11370)
로그인후 이용 가능합니다.
44억년 전 초기 지구에서 생명체 재료가 되는 탄화수소, 알데히드, 알코올 등 유기 분자들이 철이 풍부한 운석이나 화산재 입자들이 촉진하는 화학반응을 통해 생성된 것으로 보인다는 연구 결과가 나왔다.
국내 연구진이 안정적이고 부작용이 적으면서 수술 후 전이·재발을 막을 새로운 형태의 암 치료 백신 개발 가능성을 열었다. 한국연구재단은 울산대 진준오 교수 연구팀이 암세포에서 얻은 표면 단백질을 항원으로 이용한 지질 나노입자(AiLNP)를 개발하는 데 성공했다고 25일 밝혔다.
복통, 설사, 직장 출혈, 철 결핍 빈혈(iron deficiency anemia) 등 4가지 징후 또는 증상이 50세 이전에 나타나는 조기 발생(early-onset) 대장암의 경고 신호라는 연구 결과가 나왔다.
화학 섬유에서 나오는 미세 플라스틱 오염에 경각심을 갖고 생분해가 가능한 옷을 찾는 착한 소비가 생기고 있지만 생분해를 내세우며 개발된 섬유도 실제 환경에서는 제대로 썩지 못하는 것으로 나타났다.
유인 화성 탐사를 앞두고 이것이 실제 가능한지 관심이 높은 가운데 쥐 머리에 초음파를 쏴 동면 상태를 안전하게 반복 유도할 수 있다는 연구 결과가 나와 주목된다. 미국 세인트루이스 워싱턴대(WUSL) 홍 천 교수팀은 26일 과학저널 '네이처 신진대사'(Nature Metabolism)에서 초음파 펄스를 생쥐와 쥐의 뇌 특정 부위에 쏴 동면 상태를 안전하게 가역적으로 유도하는 데 성공했다고 밝혔다. 연구팀은 이 방법은 머리 위에 초음파 방출기를 장착하는 비침습적 방식으로 초음파를 쏴 뇌의 신경 세포를 일시적으로 활성화해 체온을 낮추고 신진대사를 늦출 수 있다며 향후 의학이나 장거리 우주 비행에 응용될 수 있을 것이라고 말했다.
플라보놀 성분을 함유한 사과와 블랙베리 등을 섭취하는 것이 노인의 '노쇠' 발현 가능성을 낮춘다는 연구 결과가 나왔다. 노쇠(frailty)는 나이가 들면서 신체 기능이 필연적으로 떨어지는 노화(aging)와는 구분되는 것으로, 일상에 지장을 줄 만큼 나이에 비해 신체기능이 심각하게 약해져 낙상과 골절 등을 초래할 위험이 높고 장애와 사망으로 이어질 수 있다. 미국 하버드의대 계열 임상 연구소인 '힌다·아서 마커스 노화연구소' 등에 따르면 플라보노이드의 하위그룹인 '플라보놀' 섭취와 노쇠의 연관성을 분석한 연구 결과를 '미국 임상영양학 저널'(American Journal of Clinical Nutrition)에 발표했다.
북극해 식물플랑크톤이 유엔 '기후변화에 관한 정부 간 협의체'(IPCC)의 예상치보다 최대 3배 감소할 것이라는 연구 결과가 나왔다고 극지연구소가 24일 밝혔다. 포항공과대학교 국종성 교수 연구팀, 극지연구소 양은진 박사, 미국 스크립스 해양연구소 임형규 박사 등으로 구성된 국제공동연구팀은 쇄빙연구선 아라온호 탐사를 포함한 다양한 북극해 현장 탐사에서 획득한 데이터를 활용해 북극해 식물플랑크톤의 농도 예측기법을 개발했다. 이를 적용한 결과 이산화탄소 배출 시나리오에 따라 차이는 있었지만, 2100년 식물플랑크톤의 농도는 기존 IPCC 5차, 6차 보고서의 예측과 비교할 때 감소 폭이 최대 3배로 늘었다.