[명경재의 DNA 세계] 월드컵과 생물학 혁명

입력 : ㅣ 수정 : 2018-07-16 23:05

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“슈퍼 골키퍼가 오늘 경기의 승리를 이끌어냈습니다.” “손흥민 선수! 오늘 경기에서 속도와 순발력이 탁월했습니다.”
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최근 한 달간 전 세계인은 ‘월드컵’이라는 축제에 빠져들어 선수들의 움직임 하나하나에 환호하고 좌절을 맛보기도 했다. 각국을 대표하는 내로라하는 선수들은 팀의 승리를 위해 90분 내내 자신의 기량을 최대한 발휘해 최선을 다하는 모습을 보였다.

축구를 포함한 다양한 분야의 운동선수들은 장기간 훈련으로 탁월한 기량을 선보인다. 하지만 모든 사람이 축구 선수, 야구 선수가 되겠다고 마음먹는다고 해서 월드컵이나 메이저리그에서 활약하는 선수처럼 될 수는 없다. 물론 일부에선 얼마나 많은 노력을 했는가에 따라 훌륭한 선수가 되는 것이라고 말하지만 개인이 갖고 있는 유전적 차이 역시 어느 정도 기여한다는 사실은 부인할 수 없다. 유전적 요소와 함께 부단한 노력이 훌륭한 선수를 만드는 것이다. 생물학적 관점에서 보면 유전적 요소는 DNA에 이미 존재하는 정보라 할 수 있고 신체 변화를 위한 노력은 DNA에 저장된 정보를 어떻게 얼마만큼 활용했는가로 이해할 수 있다.
명경재 기초과학연구원 유전체항상성 연구단장
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▲ 명경재 기초과학연구원 유전체항상성 연구단장

이전 칼럼에서도 언급했던 마이오스타틴(Myostatin)은 근육 형성에 필요한 단백질이다. 마이오스타틴의 발현은 DNA 유전정보에 따라 개인별로 다르게 나타날 수 있다. 유전 정보 차이가 있기 때문에 개개인의 운동량이 같다고 해도 생성되는 근육이 다를 수 있다는 이야기다.

하지만 근육을 늘리기 위한 운동량의 차이는 마이오스타틴 등 근육 생성을 위한 생체 내 단백질의 합성량을 변화시킨다. 이런 경우 DNA 유전정보를 얼마나 사용하는가의 차이는 운동량에 의해 결정된다. 각종 약물을 사용해 DNA에 있는 유전정보의 사용량을 증가시킬 수도 있다. 간혹 운동선수들이 도핑테스트에서 적발됐다는 소식을 들을 수 있는데 도핑 금지약물 중 일부는 DNA 유전정보 사용량을 조절하는 기능을 갖고 있다. 약물을 이용해 DNA 유전정보 사용량을 인위적으로 조절하는 행위는 공정한 운동경기에 위배되는 것으로 간주되고 선수 건강에도 악영향을 미치기 때문에 최근까지 철저하게 관리 감독되고 있다.

그렇지만 이제는 DNA의 유전정보를 직접 바꿀 수 있는 시대가 도래했다. 유전자 가위 기술을 이용해 유전정보의 일부를 잘라내거나 새 정보를 집어넣는 것이 가능해진 것이다. 최근에는 유전자 가위에 다양한 단백질을 연결해 편집하고자 하는 유전정보가 있는 부위에 단백질을 보내는 기술들도 등장하고 있다. 이런 유전자 편집을 통해서 아마 머지않은 미래에 우리가 지금 응원하는 ‘손흥민’ 선수가 가지고 있는 최적의 운동 관련 유전정보를 가진 아이가 태어나도록 하거나 손흥민 선수와 같은 기량을 심어주는 날이 올 수도 있다.

그렇게 된다면 유전자 편집을 현재와 같은 도핑테스트 방법으로 잡아 낼 수 있을까? 현재 기술로는 유전자 편집이 끝난 DNA의 유전정보를 구별해 낼 방법이 거의 없다. 유전 정보를 DNA 수준에서 변화시킨 경우에는 이를 도핑하기가 거의 불가능하다는 말이다. 그렇다면 이렇게 유전자가 편집된 운동선수들이 경기를 하도록 놔두는 것은 공정한 것일까?

최근 들어 유전자 가위기술이 가져올 미래의 충격들을 어떻게 준비해야 하는가에 대한 논의가 미국, 유럽 등을 중심으로 이뤄지고 있다. 지금까지 이야기되고 있는 분야는 주로 식량자원과 의료 분야 등이지만 유전자 가위기술의 파급효과는 매우 크기 때문에 이 기술이 활용될 가능성이 높은 다양한 분야의 전문가들이 논의에 참여할 필요가 있다.

필자는 빠르게 발전하는 바이오 의약 분야에 종사하고 있지만 생물학을 통해 앞으로 펼쳐질 사회의 변화는 감히 상상이 가지 않는다. 그렇지만 인류가 지난 50년 동안 겪어온 컴퓨터, 인터넷 같은 IT 혁명을 넘어서는 변화가 우리를 기다리고 있다는 사실은 분명하다.
2018-07-17 29면
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