유전자가위 적용 채소 처음 나와

양배추 파스타 만들어 언론에 선보여

학술지 ‘사이언스’는 지난해 ‘올해 10대 획기적인 과학성과’ 1위로 원하는 유전자(DNA)만 골라서 제거하거나 편집할 수 있는 ‘크리스퍼(CRISPR-Cas9)’ 유전자가위 기술을 꼽았다. 또한 유전자가위 연구자는 ‘사이언스’와 쌍벽을 이루는 ‘네이처’의 ‘올해 10대 과학 인물’에서 1위를 차지했다.

새롭게 떠오른 합성생물학 기술인 유전자가위 기술이 놀라운 발전을 거듭하고 있다. 스웨덴 과확자들은 처음으로 이 기술을 이용해 채소를 개발, 재배하는데 성공했다. 사진은 유전자가위 기술로 탄생한 양배추 파스타의 모습. ⓒ 스웨덴 우메오 대학

동물에서 이제는 식물 적용으로까지 확대   

크리스퍼는 거의 30년 만에 합성생물학 분야에서 가장 커다란 혁신적인 기술로 자리매김했다. 특허와 연구논문의 수, 그리고 정부의 재정 지원과 민간 부문 투자금액으로 봤을 때 2013년 이후 크리스퍼에 대한 관심이 엄청나게 증가했다.

전문가들에 따르면 크리스퍼를 이용하면 빠르고 쉽게 효과적인 방식으로 인간을 포함한 어떤 종의 유전자이든 편집할 수 있다. 다른 기술로 수개월, 수년이 걸리는 것이 크리스퍼 기술을 이용하면 단 몇 주면 된다.

과학자들은 2015년을 ‘생명공학의 해’로 기억하는데 주저하지 않는다. 뎅기열을 물리치는 GM모기, 말라리아 바이러스를 아예 옮기지 않는 모기, 비계 대신 근육으로 가득 찬 돼지, 식용 동물로는 처음인 유전자변형 연어의 판매 승인, 유전병이 대물림 되지 않은 아이로 자랄 수 있는 인간 배아세포 등 획기적인 성과들이 속속 개발됐기 때문이다.

지금까지의 기술은 동물을 대상으로 한 연구였다. 그러나 크리스퍼를 이용해 유전자변형 시킨 양배추가 최초로 재배되고 수확되었다. 그리고 그 요리가 밥상에 올라 공개되었다. 이제 유전자가위 기술이 농업혁명에도 커다란 역할을 기세에 있다.

“농업혁명의 새로운 기점이 될 것”

스웨덴 우메오 대학의 식물 분자생물학자인 스테판 잔슨(Stefan Jansson) 교수는 유전자가위로 변형시킨 양배추 일종의 “CRISPRy vegetable)”을 파스타와 함께한 요리를 기자들에게 공개했다. 겨우 2명만이 이 음식을 먹었다. 그러나 학술지 ‘사이언스’는 “이번 요리는 미래의 농민들과 소비자들에게 보다 건강하고, 아름답고, 튼튼한 식물을 제공하는 첫걸음이 될 것”이라고 평가했다. (관련 링크)

또한 이 기술은 비단 의료용, 동물의 형질변경에만 국한되는 것이 아니다. 앞으로 바이오연료, 물질, 약, 음식 등을 훨씬 짧은 시간 안에 상대적으로 적은 비용으로 개발하는 작업에 잠재적으로 적용할 수 있다. 지난 파리기후회의에서 지구를 구할 기술로 각광을 받은 것도 이러한 이유에서다.

CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats: 주기적 간격으로 분포하고 짧은 회문 구조 반복서열)-Cas9는 복잡한 이름과 달리 생명체의 유전자를 변형시키는 쉽고 표적화된 방법이다. 떠오르는 기술로 각광받고 있는 이 기술은 우메오 대학과 인연이 깊다. 결정적인 연구 결과도 2012년 우메오 대학 연구자들이 발표했다.

스웨덴 우메오 대학의 식물 분자생물학자 스테판 잔슨 교수. ⓒ 스웨덴 우메오 대학

스웨덴 유전가위기술 GMO규제에서 제외시켜

유전자가위 기술이 발전함에 따라 이 크리스퍼를 적용한 식물을 기존의 방식대로 GMO규제에 포함시킬 것인가 하는 문제가 제기되고 있다. 만일 이러한 식물을 GMO 규정에 포함시킨다면 전 세계 여러 지역에서 유전자가위 기술을 이용한 식물들은 불법이 될 가능성이 많기 때문이다.

반대로 GMO 규정에 포함되지 않는다면 유전자 가위 기술 적용 식물들은 다른 식물들처럼 농부들의 자유로운 선택에 의해 재배될 수 있게 된다. EU에서는 이 문제에 대해 중립적이다. 다시 말해서 대답을 회피하고 있다. 미국은 포함시키지 않는다는 정책 편에 서 있다.

스웨덴은 단호한 입장을 견지하고 있다. 2015년 11월, 스웨덴 농업 위원회에서는 외부 DNA가 삽입되지 않았을 때에는 GMO로 간주하지 않는 것으로 법을 해석했다. 기존의 GMO는 외부의 유전자나 생물체를 삽입시킨 경우가 대부분이었다.

만약 GMO규제를 적용하지 않는다면 이는 유전자 가위 기술 적용 식물들을 사전 허가 없이도 재배할 수 있음을 의미한다. 2016년 봄, 미 규제기관에서는 갈색으로 변하지 않는 유전자가위 기술에 의한 버섯을 GMO규제 대상에서 제외된다고 발표한 바가 있다.

스웨덴에서는 유전자가위를 이용하여 변형된 식물이 GMO로 분류되지 않기 때문에 실험실 밖에서 재배될 수 있었다. 유럽을 비롯해 전세계에서 처음 이루어진 일로 기밀로 유지되어 왔다. 이번에 래디오 스웨덴(Radio Sweden)의 정원쇼(gardening show)인 “Odla med P1″에 유전자 가위 기술 적용 양배추 식물(CRISPRy vegetable)을 수확하고 요리에 이용하는 것이 방송되었다.

잔슨 교수는 “유전자가위 적용 식물들은 스웨덴 북부의 외각 정원에서 목재 상자 안에서 재배되었으며, 식물 외관상으로 특별하게 차이가 나는 점이 발견되지 않았다.”라고 말했다. 그는 이번 결과가 새로운 식물 종에 적용될 수 있고 농업 분야의 발전과 전 세계 농민들이 활용할 수 있는 성과를 보여주는 것”이라고 밝혔다.


김형근 객원기자