물곰 유전자, 인간 줄기세포에 삽입하면…

극도의 고온이나 저온에도 견디며 825m/sec로 사출되어도 살아남는 것으로 보고되고 있는 물곰(water bear)은 고선량 방사선에 노출되어도 생존할 수 있다고 한다. 중국 군사의학 연구팀은 물곰 유전자를 인간 줄기세포에 삽입해 방사선에 대한 내성을 크게 증가시킨 것으로 보고됐다. 연구팀은 실험 성공으로 핵무기에 의한 방사선을 견딜 수 있는 슈퍼 솔저 개발로 이어질 가능성을 제시하고 있다.

전 세계 수중이나 이끼 등에 널리 서식하는 게 확인되는 몸길이 50마이크로미터에서 1.7밀리미터 사이 미생물인 물곰은 건조 등 어려운 환경에 두면 스스로 몸을 수축해 생명 활동을 정지시키는 잠복(Cryptobiosis) 상태에 들어간다. 이 상태에서 물곰은 영하 200도에서 150도라는 극저온이나 고온, 강력한 압력, 고선량 방사선에 노출되어도 견딜 수 있다.

중국 베이징 군사과학아카데미 방사선 바이오테크놀러지 연구소는 일반 유전자 편집 도구인 크리스퍼(CRISPR-Cas9)를 이용해 물곰 잠복과 돤련한 유전자를 인간 DNA에 삽입하는 방법을 찾았다고 보고했다. 연구팀에 따르면 실험실 실험에서 물곰 유전자를 삽입한 인간 줄기세포에 치사량 X선을 조사했을 때 90% 줄기세포가 생존했다고 한다. 익명 연구자는 곰팡이와 인간 유전자간 큰 차이를 고려하면 이는 놀라운 결과라고 말한다.

연구팀은 물곰에서 인간 줄기세포에 유전자를 삽입했을 경우 유해한 돌연변이를 일으킬 위험이나 유전적 차이에 의해 줄기세포가 사멸할 위험을 충분히 파악하면서 실험을 실시했다. 연구팀은 잠복 관련 단백질은 곰팡이에 특유한 것이지만 인간 줄기세포에 이식했을 때 면역 반응은 불명이며 안전성 문제로 이어질 수 있다고 밝혔다.

하지만 연구 결과 줄기세포 염색체에는 돌연변이가 보이지 않고 세포는 정상 기능한 것으로 보고됐다. 또 특정 발달 단계에서 일반 줄기세포보다 빠르게 성장한 것으로 나타났다. 연구팀은 곰팡이 유전자 삽입으로 세포 생존율을 낮추지는 않았지만 반대로 세포 증식을 어느 정도 촉진하는 게 가능하다고 밝혔다. 실험 성공에 따라 연구팀은 이런 조사 결과에 근거해 연구는 다음 단계로 진행한다고 보고했다. 연구팀은 향후 프로젝트 중 하나로 물곰 유전자를 삽입한 줄기세포를 적혈구와 백혈구, 혈소판으로 이뤄진 혈액 세포로 변환한다는 걸 들고 있다. 연구팀은 고선량 방사선을 한 번에 받았을 경우 다양한 장기나 조직에 장애가 생기는 급성 방사선 증후군 ARS는 원자력 사고나 핵무기 테러 등에 대응할 때 군인이나 민간인, 구급 대원이 직면할 의학적 문제라고 밝혀 곰팡이 유전자를 삽입한 세포를 골수에 이식해 방사선 내성이 있는 새로운 혈액 세포를 생성할 수 있게 된다고 말한다.

또 물곰 유전자를 삽입해 암이나 노화, 당뇨병, 염증, 파킨슨병 등 많은 질병 발병에 관련한 산화 스트레스에 대해 세포 DNA를 보호하는 역할을 할 수 있다는 것. 연구팀은 곰팡이 유전자가 인간에게 더 많은 이익을 가져올 수 있다고 밝혔다.

한편 익명 과학자는 연구팀이 물곰 유전자 삽입으로 질병을 치료할 수 있다고 주장하고 있지만 앞으로 기업으로부터 자본이 들어가 더 많은 연구가 이뤄지면 사회에 악영향을 미칠 수 있다고 지적하기도 했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.