ㆍ아이의 눈·머리 색깔이나 키도 바꿔… "치료 목적에만 국한" 중론 '자연 선택'이라는 이름으로 오래전부터 유전자 편집을 해온 자연을 대신해 인간이 생명체를 설계할 수 있는 시대가 열렸다. '유전자 교정'으로 유전자에 돌연변이가 일어난 부분을 잘라내 원상복구할 수 있고, 질병의 원인이 되는 유전자를 제거할 수 있다. 컴퓨터 프로그래머가 버그를 수정하듯이 인간 및 동식물의 유전자를 '리프로그래밍'할 수 있게 된 것이다. 유전자 교정의 핵심은 특정 유전자를 잘라내는 역할을 맡는 '유전자 가위'가 담당한다. 의도하지 않은 엉뚱한 곳을 자를 경우 변이로 암과 같은 부작용이 나타날 수 있어 정확성이 생명이다. 유전자 가위는 2003년 1세대 유전자 가위 '징크핑거 뉴클레아제'(ZFNs)가 개발된 후 2세대 '탈렌'(TALENs)을 거쳐 현재는 3세대 '크리스퍼'(CRISPRs)의 시대로 이행했다. 징크핑거와 탈렌은 만들기 어렵고 가격이 비싸 널리 활용되지 못했다. 크리스퍼 유전자 가위는 특정 유전자에만 달라붙는 가이드 리보핵산(gRNA)만 교체해 유전자를 잘라내는 효소인 Cas9 단백질과 함께 세포로 전달하면 되기 때문에 대량생산이 가능하다. 유전자 가위 비용이 개당 수천만원 수준에서 수만원 수준으로 낮아졌고, 수개월이 걸리던 제작기간도 하루 이틀로 줄었다. 정확도도 높은 데다 복수의 gRNA를 사용하면 동시에 여러 유전자를 교정할 수 있다. 크리스퍼 유전자 가위는 이런 장점 때문에 분자생물학, 의학, 농업 등 다양한 분야에 빠르게 적용되고 있다. 국제학술지 '사이언스'는 이를 '크리스퍼 혁명'이라고 표현했다. 징크핑거 유전자 가위를 만들었고, 현재도 1~3세대 유전자 가위로 유전자 교정 실험을 활발히 진행하는 다나 캐롤 미국 유타주립대학교 석좌교수는 지난 9월 27일 경향신문과의 인터뷰에서 크리스퍼 유전자 가위의 등장으로 "유전자 교정의 민주주의 시대가 열렸다"고 평가했다. 유전자 교정의 민주주의 시대? 전 세계 과학자들은 최근 몇 년 사이 크리스퍼 유전자 가위를 이용한 연구를 경쟁적으로 쏟아내고 있다. 지난해 1월 사이언스에는 크리스퍼 가위를 이용한 쥐 실험에서 근위축증을 일으키는 유전자 결함을 교정하는 방법과 낫 모양 적혈구증을 일으키는 유전자를 교정하는 내용이 담긴 2편의 논문이 동시에 실리기도 했다. 유전자 가위 기술로 치료할 수 있는 질환의 범위는 유전병을 포함해 암이나 감염성 질환, 퇴행성 질환 등 다양하다. 혈우병 같은 유전병, 노인성 황반증 같은 퇴행성 질환은 질병과 관련한 특정 유전자를 유전자 가위로 제거해 원천 치료할 수 있다. 유전자 교정은 다른 개체의 유전자를 주입하지 않고 같은 개체의 정상 유전자를 이용해 교정하기 때문에 GMO와 달리 자연발생적 변이에 가깝다. GMO 논란을 피할 수 있다는 장점 때문에 동식물 대상 연구도 활발하다. 멸종위기에 처한 캐번디시종을 대체할 바나나 종자를 개발하는 사업이 크리스퍼 유전자 가위에 힘입어 급속한 발전을 이뤘다. 지난해 미국에서는 탈렌을 이용해 뿔 없는 소를 만드는 실험에 성공했다. 미국 UC 어바인대 연구진은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 말라리아를 옮기지 않는 모기를 만들었다.
유전자 교정은 돌연변이가 일어난 질병의 원인이 되는 유전자를 제거하는 유전자 가위는 같은 개체의 정상 유전자를 이용하여 교정하는 자연 발생적 변이에 가까우며 질환 관련한 특정 유전자를 제거해 원천 치료할 수 있다.