컬럼비아대, 인간 초기 배아 DNA ‘염기 편집’ 성공
대규모 염색체 손상은 피했지만 ‘모자이크 배아’ 한계
![[서울=뉴시스] 서울대 의대 캠퍼스에서 열린 창업경진대회에서 우승을 차지한 아이디어를 바탕으로 시작된 비타엠브리오 (Vita Embryo)는 인공지능을 사용하여 임신확률이 높은 배아를 선별해주는 소프트웨어이다. (사진=카이헬스 제공) 2025.03.21. photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지](https://img1.newsis.com/2025/03/21/NISI20250321_0001797168_web.jpg?rnd=20250321093859)
[서울=뉴시스] 서울대 의대 캠퍼스에서 열린 창업경진대회에서 우승을 차지한 아이디어를 바탕으로 시작된 비타엠브리오 (Vita Embryo)는 인공지능을 사용하여 임신확률이 높은 배아를 선별해주는 소프트웨어이다. (사진=카이헬스 제공) 2025.03.21. [email protected] *재판매 및 DB 금지
[서울=뉴시스] 박영환 기자 = 미국 컬럼비아대 연구진이 인간 초기 배아의 DNA를 이전보다 훨씬 정밀하게 바꾸는 실험에 성공했다. 유전병 치료 가능성을 넓힌 성과라는 평가와 함께, 부모가 원하는 특성을 선택하는 ‘맞춤형 아기’로 이어질 수 있다는 논란도 다시 커지고 있다.
미국 뉴욕타임스(NYT)는 4일(현지시간) 컬럼비아대 연구진이 인간 초기 배아에서 특정 유전자를 정밀하게 바꾸는 실험 결과를 공개했다고 보도했다. 연구는 현재 학술지 게재 심사를 받고 있다.
이번 연구는 유전병 치료 가능성을 보여줬다는 평가를 받지만, 에글리 박사의 다음 연구를 지원할 기업이 과거 “최고의 아기” 광고로 논란을 빚었다는 점에서 생명윤리 논쟁도 함께 불러오고 있다.
연구를 이끈 디터 에글리 컬럼비아대 유전학자는 이번 성과가 곧바로 임상에 쓰일 단계는 아니라고 선을 그었다. 그는 과학자는 논의에 필요한 데이터를 제공할 뿐, 그 데이터를 어떻게 받아들일지는 사회가 판단해야 한다고 말했다.
이번 연구에 사용된 기술은 ‘염기 편집’이다. 기존 크리스퍼(CRISPR) 유전자 편집처럼 DNA를 잘라내는 방식이 아니라, DNA 한쪽 가닥에 작은 절개를 내 특정 염기 하나를 바꾸도록 유도하는 방식이다.
크리스퍼는 유전자 연구와 유전병 치료법 개발에 널리 쓰였지만, 인간 배아에 적용했을 때는 예상치 못한 DNA 손상이 나타난 바 있다. 컬럼비아대 연구진이 2020년 유전성 실명과 관련된 EYS라는 유전자 변이를 고치려 했을 때 일부 배아에서는 긴 DNA 조각이 사라지거나 해당 염색체 전체가 손상됐다.
미국 뉴욕타임스(NYT)는 4일(현지시간) 컬럼비아대 연구진이 인간 초기 배아에서 특정 유전자를 정밀하게 바꾸는 실험 결과를 공개했다고 보도했다. 연구는 현재 학술지 게재 심사를 받고 있다.
이번 연구는 유전병 치료 가능성을 보여줬다는 평가를 받지만, 에글리 박사의 다음 연구를 지원할 기업이 과거 “최고의 아기” 광고로 논란을 빚었다는 점에서 생명윤리 논쟁도 함께 불러오고 있다.
연구를 이끈 디터 에글리 컬럼비아대 유전학자는 이번 성과가 곧바로 임상에 쓰일 단계는 아니라고 선을 그었다. 그는 과학자는 논의에 필요한 데이터를 제공할 뿐, 그 데이터를 어떻게 받아들일지는 사회가 판단해야 한다고 말했다.
이번 연구에 사용된 기술은 ‘염기 편집’이다. 기존 크리스퍼(CRISPR) 유전자 편집처럼 DNA를 잘라내는 방식이 아니라, DNA 한쪽 가닥에 작은 절개를 내 특정 염기 하나를 바꾸도록 유도하는 방식이다.
크리스퍼는 유전자 연구와 유전병 치료법 개발에 널리 쓰였지만, 인간 배아에 적용했을 때는 예상치 못한 DNA 손상이 나타난 바 있다. 컬럼비아대 연구진이 2020년 유전성 실명과 관련된 EYS라는 유전자 변이를 고치려 했을 때 일부 배아에서는 긴 DNA 조각이 사라지거나 해당 염색체 전체가 손상됐다.
![[포항=뉴시스] 강진구 기자 = 포스텍(총장 김무환)은 신소재공학과 오승수 교수·이동화 교수, 통합과정 박규리, 강병화, 박소연 씨 연구팀이 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 DNA의 복합구조를 재현하는데 성공했다고 12일 밝혔다.사진은 DNA 이중, 삼중, 사중나선 구조 이미지.(사진=포스텍 제공) 2021.05.12.photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지](https://img1.newsis.com/2021/05/12/NISI20210512_0000745383_web.jpg?rnd=20210512160805)
[포항=뉴시스] 강진구 기자 = 포스텍(총장 김무환)은 신소재공학과 오승수 교수·이동화 교수, 통합과정 박규리, 강병화, 박소연 씨 연구팀이 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 DNA의 복합구조를 재현하는데 성공했다고 12일 밝혔다.사진은 DNA 이중, 삼중, 사중나선 구조 이미지.(사진=포스텍 제공) [email protected] *재판매 및 DB 금지
에글리 박사는 당시 결과에 대해 “완전히 재앙적인 결과였다”고 회고했다. 이 때문에 많은 과학자와 생명윤리학자들은 인간 배아 편집이 당분간 고려하기 어려울 만큼 위험하다고 판단했다.
인간 배아 편집 논란은 2018년 중국 과학자 허젠쿠이가 크리스퍼로 배아 DNA를 바꿔 유전자가 편집된 아기들이 태어났다고 밝히면서 크게 불붙었다. 그는 HIV 감염에 저항성을 갖게 하려 했다고 설명했지만, 전문가들은 무모한 실험이라고 비판했고 중국 당국은 그에게 징역 3년을 선고했다.
새 연구에서 컬럼비아대 연구진은 LDL 콜레스테롤 수치와 심장질환 위험에 관여하는 PCSK9 유전자, 태아 시기 헤모글로빈 생성에 관여하는 HBG 유전자를 대상으로 실험했다.
연구진은 수정란과 2세포기 배아에 염기 편집 도구를 주입했다. 그 결과 기존 크리스퍼 방식에서 나타났던 대규모 염색체 손상은 발견되지 않았고, 두 유전자가 실제로 바뀐 배아도 확인됐다.
그러나 한계도 분명했다. 염기 편집 도구가 목표한 DNA 위치에 제대로 작동하지 않은 경우가 있었고, 이 때문에 하나의 배아 안에 편집되지 않은 세포와 편집된 세포가 섞인 ‘모자이크 배아’가 생겼다.
인간 배아 편집 논란은 2018년 중국 과학자 허젠쿠이가 크리스퍼로 배아 DNA를 바꿔 유전자가 편집된 아기들이 태어났다고 밝히면서 크게 불붙었다. 그는 HIV 감염에 저항성을 갖게 하려 했다고 설명했지만, 전문가들은 무모한 실험이라고 비판했고 중국 당국은 그에게 징역 3년을 선고했다.
새 연구에서 컬럼비아대 연구진은 LDL 콜레스테롤 수치와 심장질환 위험에 관여하는 PCSK9 유전자, 태아 시기 헤모글로빈 생성에 관여하는 HBG 유전자를 대상으로 실험했다.
연구진은 수정란과 2세포기 배아에 염기 편집 도구를 주입했다. 그 결과 기존 크리스퍼 방식에서 나타났던 대규모 염색체 손상은 발견되지 않았고, 두 유전자가 실제로 바뀐 배아도 확인됐다.
그러나 한계도 분명했다. 염기 편집 도구가 목표한 DNA 위치에 제대로 작동하지 않은 경우가 있었고, 이 때문에 하나의 배아 안에 편집되지 않은 세포와 편집된 세포가 섞인 ‘모자이크 배아’가 생겼다.
![[서울=뉴시스]유전자 가위 기술을 사용해 편집한 유전자를 투여하는 치료법과 달리 유전자 변이의 발현을 억제하는 약물을 직접 주입하는 치료법의 실험에 성공했다. 사진은 유전자 편집 가위(크리스퍼)의 상상도. (출처=몰리큘라 디바이시스 홈페이지) 2024.3.12. *재판매 및 DB 금지](https://img1.newsis.com/2024/03/12/NISI20240312_0001499356_web.jpg?rnd=20240312115446)
[서울=뉴시스]유전자 가위 기술을 사용해 편집한 유전자를 투여하는 치료법과 달리 유전자 변이의 발현을 억제하는 약물을 직접 주입하는 치료법의 실험에 성공했다. 사진은 유전자 편집 가위(크리스퍼)의 상상도. (출처=몰리큘라 디바이시스 홈페이지) 2024.3.12. *재판매 및 DB 금지
전문가들의 평가는 엇갈렸다. 오리건보건과학대의 생식의학 전문가 폴라 아마토 박사는 이 방법이 “유망하다”고 평가했지만, 웨이크포리스트대 생명윤리학자 애나 일티스는 일부 부작용이 아기가 태어난 뒤에야 드러날 수 있다고 경고했다.
이번 연구의 공동 저자인 네이선 트레프 뉴클리어스 지노믹스 최고임상책임자는 배아에 있는 질병 유발 유전자 변이를 바로잡을 수 있다면 체외수정 시술을 받는 부모들에게 도움이 될 수 있다고 말했다. 유전적 결함 때문에 이식 대상에서 제외됐을 배아를 사용할 수 있게 될 수 있다는 설명이다.
뉴클리어스 지노믹스는 에글리 박사의 다음 연구 단계를 지원할 예정이다. 미국 연방정부는 연구 목적의 인간 배아 연구에 자금을 지원하지 않는다. 이 회사는 체외수정 배아를 대상으로 수천 가지 유전질환을 선별하고, 심장질환·당뇨병 위험은 물론 키와 지능 같은 특성과 관련된 예측도 제공한다.
회사는 지난해 뉴욕 지하철에 “최고의 아기를 가져라”는 취지의 광고를 내걸어 비판을 받았다. 일부 유전학자들은 지능 같은 특성 예측의 정확도가 낮다고 지적했고, 비판론자들은 이 회사가 생명공학을 앞세운 우생학을 부추긴다고 주장했다. 회사 측은 이를 부인하고 있다.
캘리포니아대 버클리의 유전학자 표도르 우르노프 박사는 기존 체외수정에서도 유전적 이상이 없는 배아를 골라 이식할 수 있다며, 위험이 충분히 검증되지 않은 배아 편집을 적용해서는 안 된다는 취지로 말했다. 에글리 박사도 한 배아에서 손대는 유전자가 많아질수록 실패 위험도 커진다며, 그 한계가 어디인지는 아직 확인해야 한다고 밝혔다.
◎공감언론 뉴시스 [email protected]
이번 연구의 공동 저자인 네이선 트레프 뉴클리어스 지노믹스 최고임상책임자는 배아에 있는 질병 유발 유전자 변이를 바로잡을 수 있다면 체외수정 시술을 받는 부모들에게 도움이 될 수 있다고 말했다. 유전적 결함 때문에 이식 대상에서 제외됐을 배아를 사용할 수 있게 될 수 있다는 설명이다.
뉴클리어스 지노믹스는 에글리 박사의 다음 연구 단계를 지원할 예정이다. 미국 연방정부는 연구 목적의 인간 배아 연구에 자금을 지원하지 않는다. 이 회사는 체외수정 배아를 대상으로 수천 가지 유전질환을 선별하고, 심장질환·당뇨병 위험은 물론 키와 지능 같은 특성과 관련된 예측도 제공한다.
회사는 지난해 뉴욕 지하철에 “최고의 아기를 가져라”는 취지의 광고를 내걸어 비판을 받았다. 일부 유전학자들은 지능 같은 특성 예측의 정확도가 낮다고 지적했고, 비판론자들은 이 회사가 생명공학을 앞세운 우생학을 부추긴다고 주장했다. 회사 측은 이를 부인하고 있다.
캘리포니아대 버클리의 유전학자 표도르 우르노프 박사는 기존 체외수정에서도 유전적 이상이 없는 배아를 골라 이식할 수 있다며, 위험이 충분히 검증되지 않은 배아 편집을 적용해서는 안 된다는 취지로 말했다. 에글리 박사도 한 배아에서 손대는 유전자가 많아질수록 실패 위험도 커진다며, 그 한계가 어디인지는 아직 확인해야 한다고 밝혔다.
◎공감언론 뉴시스 [email protected]
