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작성일 : 19-09-18 12:58
[필름 사이언스] 복제인간 개발 기술, 어디까지 왔나
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조회수 조회 : 17

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영화 `레플리카`

30억개 달하는 DNA 역할
아직 명확히 밝혀내지 못해
똑같은 인간 복제는 불가능

윤리적인 문제도 남아있어
동물 활용 줄기세포 이식 등
장기 생성하는 연구는 활발


영화 `레플리카`의 한 장면. [사진 제공 = 조이앤시네마] 인간의 신경을 로봇에 주입하는 연구를 하고 있는 윌. 그는 불의의 사고로 가족을 잃고 방황한다. 결국 그는 자신이 진행 중인 복제인간 연구를 이용해 죽은 가족들을 살려낸다. 국내 개봉을 앞둔 공상과학(SF) 영화 '레플리카' 줄거리다. 복제인간 개발은 실제로 어디까지 왔을까.

윌은 복제인간을 만들기 이전에 인간의 신경과 로봇을 연결하는 연구를 하고 있었다. 인간 뇌와 컴퓨터를 연결하려는 시도를 '뇌 기계 인터페이스'라고 부른다. 이미 많은 과학자들은 원숭이 뇌에 전극을 꽂아 특정한 선택을 하도록 유도하는 데 성공했으며 원숭이의 간단한 생각도 읽어내는 기술을 개발한 바 있다. 사람 뇌에 전극을 꽂은 뒤 뇌에서 발생하는 뇌파를 로봇으로 전송해 로봇팔을 움직이게 하는 실험도 성공했다. 최근 테슬라 설립자인 일론 머스크는 쥐와 원숭이 뇌에 미세한 전자칩을 이식해서 컴퓨터와 연결하는 데 성공했다고 밝히기도 했다. 쥐 두개골을 열고 머리카락 4분의 1 두께의 미세한 실 모양의 센서들을 삽입한 뒤 무선으로 컴퓨터와 신호를 주고받는 방식을 활용했다. 머스크가 설립한 벤처기업인 '뉴럴링크'는 이 장치를 통해 한번에 1000개 뉴런의 활동을 모니터할 수 있다고 설명했다. 과거 미국 연구진이 사지 마비 환자의 대뇌에 전극 96개가 달린 칩을 이식해서 생각만으로 컴퓨터 마우스를 움직이게 하는 데 성공했다고 밝힌 적이 있는 만큼 1000개 뉴런을 읽을 수 있다면 이보다 복잡한 움직임을 구현하는 것도 가능할 것으로 기대된다. 다만 두개골을 열고 뇌에 전극을 이식해야 하는 만큼 아직은 인간에게 적용할 만한 단계라고 보기는 힘든 상황이다.

복제인간 역시 마찬가지다. 2005년 황우석 박사의 줄기세포 논문 조작 사건이 벌어졌을 때 우리는 금방이라도 난치병 치료가 가능하고 복제인간을 만드는 일도 가능할 것이라 여겼다. 하지만 여전히 복제인간은커녕 난치병 치료에 줄기세포를 활용하는 연구는 현재 진행형이다.

지구상에 있는 모든 생명체의 기본 단위는 DNA다. DNA를 구성하고 있는 4개 염기인 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민이 끊임없이 나열돼 있고 이것이 후손에게 전달돼 유전된다. DNA를 이루고 있는 특정 염기 서열은 RNA를 거쳐 생명 현상에 필요한 단백질을 만들어낸다. 신장, 체중, 머리카락 색깔 등 형질(어떤 생명체가 갖고 있는 모양이나 속성)은 모두 이 과정을 거쳐 만들어진다. 복제인간은 이 같은 유전자가 모두 동일한 또 다른 사람을 뜻한다. DNA 염기서열이 일치하면 기본적으로 외모가 비슷하다. 일란성 쌍둥이가 구분할 수 없이 닮은 이유 또한 DNA 염기서열이 거의 같기 때문이다.

유전자가 같은 복제인간을 만드는 방법은 의외로 간단하다. 이론적으로는 복제하려는 사람 피부세포를 떼어낸 뒤 이를 핵을 제거한 난자와 융합시킨다. 이렇게 만든 수정란을 자궁에 착상시킨 뒤 열 달이 지나서 태어난다면 피부세포를 제공한 사람과 유전자가 일치한 '복제인간'이 태어나게 된다. 하지만 말이 쉽지 이를 구현하는 것은 또 다른 문제다. 윤리적인 문제는 그렇다 치더라도 핵 치환 방법을 이용해 수정란을 만들고 이를 분화시키는 기술이 상당히 까다롭다. 앞서 설명한 방법을 '핵 치환 기술'이라고 부르는데, 포유류에서 영장류 그리고 인간으로 갈수록 핵 치환이 잘 되지 않는다. 성공 확률 또한 극도로 낮아진다. 태아처럼 막 태어난 세포는 핵 치환법을 이용해 복제가 수월하지만 다 자란 성인 세포를 이용하면 잘 되던 과정도 갑자기 막혀버린다. 아직 과학자들은 그 이유를 명확하게 알고 있지 않다. 2014년 한국 차병원 연구진이 35세와 75세 남성의 피부세포를 핵을 제거한 난자와 결합시켜 수정란을 만든 뒤 이를 '배아'로 분화시켜 줄기세포를 얻는 데 성공했다. 배아줄기세포 복제에 성공한 것이다. 이론대로라면 이 수정란을 자궁에 착상시켜 열 달이 지나면 복제인간이 태어난다. 하지만 과학자들은 이렇게 만든 수정란이 정말 착상이 가능한지, 착상된 수정란이 제대로 분화해 열 달 동안 자궁에서 잘 자랄 수 있는지에 대해서는 확신하지 못하고 있다.

핵 치환법이 자신과 유전자가 똑같은 복제인간을 만드는 데 활용할 수 있다면 DNA 합성법을 이용하면 전혀 새로운 인간을 만들어낼 수도 있다. 2016년 조지 처치 미국 하버드대 교수가 제안한 '제2인간 지놈 프로젝트'가 대표적이다. 이미 미국 크레이그벤터연구소는 DNA 합성법을 이용해 염기쌍 53만1000개를 가진 인공 미생물을 만들기도 했다. 이론적으로 이 방법을 이용하면 운동 능력에 관여하는 유전자 염기서열을 만든 뒤 지능에 영향을 미치는 염기 서열까지 인위적으로 붙여 호모사피엔스보다 더 뛰어난 신(新)인류를 만들어낼 수 있다. 합성한 염기서열을 세포에 넣고 핵 치환법과 마찬가지로 난자와 융합시킨 뒤 자궁에 착상시키면 된다. 물론 지능이나 운동 등에 관여하는 유전자가 일부 밝혀지긴 했지만, 단 몇 개 유전자를 바꾼다고 인간 능력이 '업그레이드'되긴 힘들지만 말이다. 또한 30억개 DNA 염기쌍이 각각 어떤 기능을 하는지도 명확하게 밝혀지지 않은 상태에서 염기서열 배치만으로 원하는 인간을 만든다는 것도 거의 불가능에 가까운 일이다.

나와 똑같은 복제인간을 만든다는 일은, 현재로서는 나와 유전자가 동일한 아기를 태어나게 하는 게 가장 현실적인 기술로 볼 수 있다. 하지만 윤리적인 문제도 피할 수 없는 만큼 실제 복제인간을 만드는 일이 가능하리라 보긴 힘들다. 최근에는 이 같은 문제를 피하기 위해 특정 장기만을 만드는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 유전자를 조작한 동물의 수정란에 인간 줄기세포를 넣어 특정 장기나 세포로 자라게 한 뒤 이를 인간에게 다시 이식하는 방식에 대한 연구도 시작됐다. SF영화만큼은 아니지만 과학기술은 조금씩, 우리 삶에 변화를 일으키고 있다.

[원호섭 기자]

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(세종=뉴스1) 장수영 기자 = 이호현 산업통상자원부 무역정책관이 지난 17일 정부세종청사 산자부 기자실에서 '전략물자 수출입고시 개정안 시행' 브리핑을 하고 있다. 산업부는 개정안 발표 이후 20일의 행정예고 기간을 거쳐 접수한 의견 중 찬성은 91%로 대다수가 개정안을 지지했다고 밝혔다. 2019.9.18/뉴스1

presy@news1.kr

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