유전자 가위란 '유전체에서 원하는 부위의 DNA를 정교하게 잘라내는 기술'

 광주제일고등학교에서 펼쳐진 '도전 골든벨'에서 최후의 1인 문준석 군이 마지막 문제에서 '크리스퍼 유전자 가위'를 맞히지 못해 끝내 골든벨을 울리지 못했다

 

 

인간 및 동식물 세포의 유전체를 교정하는 데 사용되는 유전자 교정(genome editing) 기술로 유전체에서 특정 염기 서열을 인식한 후 해당 부위의 DNA를 정교하게 잘라내는 시스템을 말한다. 쉽게 말해, 찢어진 옷의 부위(특정 유전자)를 제거하고 새로운 천으로 바꾸는 「유전자 짜깁기」로 볼 수 있다.

개발된 유전자가위로는 1세대 징크핑거 뉴클레이즈(ZFNs · Zinc Finger Nucleases), 2세대 탈렌(TALENs · Transcription Activator-Like Effector Nucleases), 3세대 크리스퍼(CRISPR-Cas9)가 있다.

가장 최근 기술인 크리스퍼 유전자가위는 인간이나 동식물의 세포에서 특정 유전자가 있는 DNA를 잘라내는 효소로, 교정하려는 DNA를 찾아내는 가이드 RNA와 DNA를 잘라내는 Cas9 단백질로 구성된다. 크리스퍼(CRISPR-Cas9) 기술을 이용하면 유전자를 잘라내고 새로 바꾸는 데 최장 수년씩 걸리던 것이 며칠로 줄어들며, 동시에 여러 군데의 유전자를 손볼 수도 있다. 이로 인해 유전자가위는 에이즈, 혈우병 등 유전 질환을 치료하고, 농작물 품질 개량이 용이해 유전자 변형 식물(GMO)의 대안으로 주목받고 있다.

하지만 일각에서는 생태계 파괴 및 「맞춤형 아기 탄생」이라는 윤리적 문제에 대한 우려를 제기한다. 입맛대로 만들어진 아이가 탄생한다는 윤리적 논란과 아무리 유전자 가위가 정교해도 예측하기 어려운 부작용이 일어날 수 있다는 과학적 논란으로 사회적 합의가 이뤄지지 않았기 때문이다. 

 

2018년 중국 남방과기대 허젠쿠이(賀建奎) 부교수가 유전자 가위로 후천성 면역결핍증(AIDS)을 발생시키는 HIV 바이러스를 막기 위해 특정 유전자를 제거한 쌍둥이를 출산한 것으로 알려져 파문이 일었다.
 
허젠쿠이 연구진의 유전자 편집 아기는 HIV 보균자 남성과 비보균자 여성을 대상으로 진행됐다. 부모로부터 얻은 정자와 난자를 결합해 수정란을 만들고, 유전자 가위를 통해 HIV를 받아들이는 유전자 CCR5를 제거했다. 생존한 배아는 유전자 검사를 거쳐 자궁에 착상시켰고, 이에  유전자 편집 아기가 탄생했다.
 
그러나 남성이 HIV 감염자라도 정자 자체에는 HIV가 없기 때문에 태아가 HIV에 감염될 가능성이 없다는 점에서 의학적으로 시급한 사항이 아닌데도 맞춤형 아기를 시도해 파문이 일었다.