생명체가 가지고 있는 유전 정보 전체를 우리는 그 생물체의 유전체라고 부른다. 우리 몸을 구성하고 있는 세포 각각에 DNA 형태로 유전체 정보가 담겨 있다. ‘인간 게놈 프로젝트’ 결과 사람의 유전체 DNA는 약 30억개의 염기쌍으로 구성되고 2만 5000개 정도의 유전자를 가지고 있다는 것을 알게 됐다. 질병 중 유전체 내의 유전 정보인 유전자가 잘못돼 발생하는 질환을 유전병이라 부른다. 이런 경우 질환은 유전 정보를 따라 자손 세대에서도 계속 나타날 수 있다. 혈우병이나 낭포성섬유증 등 인간에게 치명적인 질환 중에는 약 2만 5000개 유전자 중 단 하나의 유전자가 제대로 작동하지 않아 발생하는 경우도 많다.

그래서 1980년대 이후 DNA를 임의로 조작할 수 있는 기술인 DNA 재조합 기술이 보급되기 시작하면서부터 과학자들은 질병을 유발하는 잘못된 유전자를 고치고자 하는 ‘유전자 치료’를 꿈꾸게 됐다. 그러나 몇 년 전까지도 우리는 30억개의 DNA 염기쌍 중 의도하는 특정 유전 정보만을 정확하게 수정하는 방법을 알지 못했고 유전자 치료의 상용화는 계속 먼 미래의 이야기였다.

2013년부터 특정 유전자 염기서열을 인식해 자르는 ‘유전자 가위’를 포함해 유전체 DNA 정보를 의도적으로 자르고 붙이고 고치는 유전체 교정 기술인 CRISPR이 본격적으로 개발되기 시작하면서 상황은 급변했다. 이 기술은 자신의 몸에 침입한 바이러스의 DNA를 절단해 자신의 유전체 내에 저장해 가지고 있다가 다음에 다시 같은 유전 정보를 갖는 바이러스가 침입하면 저장된 정보로부터 침입한 DNA를 인식해 잘라 버리는 등 무력화하는 세균의 면역 반응 시스템에서 유래했다.

이 시스템은 특정 염기서열을 찾아내는 표적 부분과 찾아낸 DNA를 절단하는 기능이 짝을 이루어 수행되는데, 이미 이 기술을 이용해 세균뿐 아니라 인간과 동물, 식물 등 모든 종류의 세포에서 효율적으로 유전체 교정을 수행할 수 있음이 밝혀졌다. 또한 이 기술을 쥐, 소, 양, 돼지 등 동물의 수정란에 적용해 우리의 의도대로 유전체 정보가 변환된 생명체를 쉽게 만들 수 있었다. 이는 인간에게도 유전체 교정을 적용할 수 있는 기술적 토대가 만들어졌음을 시사한다.

난치병 치료 및 의료, 농업, 축산업 등에 미치는 엄청난 파급 가능성으로 CRISPR 유전체 교정 시스템은 2013년 사이언스지가 선정한 그해 가장 영향력 있는 과학적 성과였다. 또한 2014년 MIT 테크놀로지리뷰는 유전자 교정을 10대 혁신기술로 선정하고 이를 활용한 ‘맞춤 아기’ 탄생이 멀지 않았다고 예측했다. 실제로 이 기술을 수정란에 적용해 문제가 있는 질병 유전자를 모두 교정한 후 시험관 아기 시술로 자궁에 착상하면 유전 정보에 전혀 이상이 없는 완벽한 ‘맞춤 아기’를 얻을 수 있다. 이것이 과연 우리가 원하는 미래인가에 대해 세계적으로 윤리적 논란이 뜨겁다. 올 3월 최고의 권위를 가진 과학 잡지 사이언스와 네이처에는 인간의 생식세포나 수정란에서의 유전체 교정 기술 적용을 금해야 한다는 과학자들의 우려의 목소리가 실렸다. 이 기술을 인간에게 적용하는 문제에 대한 득과 실, 안전성을 놓고 세계가 고민 중이다.

우리가 원하든 원하지 않든 이미 인류는 유전체 교정의 시대를 향해 가고 있다. 내가 더 두려운 것은 이렇게 인간의 미래에 영향력이 큰 과학에 대해 아무 논의도 없이 조용한 우리 사회의 과학에 대한 태도다.