돌연변이의 인간 학살, 현실적으로 가능한가

[팝콘 사이언스-⑤]인간유전체전문가 유향숙 박사가 본 '에프터어스'의 허와실

영화 '애프터어스'의 한 장면/사진=소니픽처스릴리징월트디즈니스튜디오스코리아

3072년, 먼 미래 황폐해진 지구에 불시착한 아버지(윌 스미스 분)와 아들(제이든 스미스 분)이 인간에게 공격적으로 진화한 포악한 생명체들에 맞서 사투를 벌인다는 내용의 SF영화 '애프터어스'는 최근 급물살을 타고 있는 과학계 DNA 연구, 그 중에서도 '유전자 변이'를 극적인 소재로 택해 흥미를 유발한다.

애프터어스의 내용은 과학적 근거가 없는 일방적인 설정일까, 아니면 충분히 현실에서 나타날 수 있는 일일까.

◇"불가능한 일 아니다"

이에 대해 한국생명공학연구원 인간유전체사업단장을 역임한 바 있는 유향숙 박사는 "이론적으로 아주 불가능한 일은 아니다"라고 말했다.

유박사에 따르면 생물체가 핵과 같은 DNA 파괴물질에 노출되면 대부분 살아남지 못하나 이런 최악의 조건에서도 견디는 DNA를 가진 생물체는 반드시 존재한다. 확률적으로 아예 없다고 단정 짓지 못한다.

다만, DNA 변이는 엄청난 시간이 소요된다. 돌연변이가 나타날 확률은 DNA를 100만번 복제할 때 한 번 꼴로 나타난다. 애프터어스의 경우 지구 멸망 1000년 후를 배경으로 삼았기에 돌연변이를 일으킬 시간적 조건이 충분하다는 해석이다.

◇돌연변이 원상태로 되돌릴 수 있나


그렇다면 영화 속에 다른 설정을 넣어보자. 만일 인류가 다시 지구로 복귀한다고 가정할 때 인간에게 위협적으로 변한 생명체들을 이전 상태로 되돌려놓을 수 있을까. 최근 DNA 연구트렌드로 유추해볼 때 이 또한 아주 불가능한 일은 아니다.

지난 2003년 '인간 게놈 프로젝트'가 완성된 이후 DNA 염기서열 분석기술 연구는 급물살을 타고 있다. 대략 13년가량 걸리던 인간의 대규모 전장 유전체(Whole Genome) 분석을 몇 일만에 분석할 수 있게 되면서 가까운 미래에는 1시간 이내 분석도 가능할 것으로 생명공학계는 예측하고 있다.

비용도 대폭 내렸다. 지난 1990년 인간 게놈 프로젝트를 진행하는 데 총 30억 달러가 투입된 반면 현재는 수백 만 원 정도면 개인 전체 게놈을 분석할 수 있다. 전문가들은 향후 3~4년 후엔 분석비용이 100만 원 이내로 떨어져 일반 대중들도 부담 없이 유전자 해독 서비스를 이용할 수 있게 될 것으로 전망했다.

또 이 같은 연구는 지구상의 존재하는 모든 생물체의 유전체를 분석해 보자는 방향으로 흘러가고 있다. 때문에 애프터어스에서 유전자 변형을 일으킨 생물체들을 인간에게 친화적인 상태로 돌려놓는 유전자 조작은 극상의 설정인 1000년 후라면 아주 간단한 작업일 것이란 게 대부분 과학자들의 견해다.

◇'유전자 맞춤' 예방의학 시대 성큼

인간 게놈 프로젝트가 진행되면서 과학자들은 유전자 검사를 통해 개개인이 앞으로 걸릴 가능성이 높은 질병을 미리 알아내고 이를 사전에 대비하는 '유전자 맞춤의학' 시대가 올 것으로 예상해왔다. 개인의 유전체 해독에 필요한 시간과 비용이 획기적으로 줄면서 의학계 패러다임이 사후 치료보단 사전 관리 형태로 옮겨가고 있는 것.

최근 미국 영화배우 안젤리나 졸리의 유방 절제수술은 유전자 맞춤을 통한 예방의학 시대가 현실화됐음을 보여준 사례다.

졸리의 어머니는 10년 가까이 암투병을 하다가 세상을 떠났다. 안젤리나 졸리 역시 유방암에 걸릴 확률이 87%에 이른다는 진단을 받았다. 유방암 관련 유전자 검사를 해보니 자신도 브라카1(BRCA1)이라는 유전자가 변이형으로 나타나 유방암에 걸릴 확률이 87%, 난소암에 걸릴 확률이 50%라는 진단을 받았던 것.

브라카는 원래 암을 억제하는 역할을 한다. 그런대 이 유전자가 변이를 일으키면 유방암이나 자궁암에 걸릴 확률이 매우 높아진다. 현 의학수준이면 브라카유전자 변이 여부는 피 검사 한번으로 간단하게 확인해 볼 수 있다. 뉴욕타임스에 따르면 미국에선 브라카 변형 유전자가 발견된 여성 중 30% 정도가 졸리와 같은 수술을 받는다.

하지만 의학계 한편에선 브라카 유전자 변형으로 유방암에 걸릴 확률은 전체 유방암의 5~10% 수준에 불과하다는 주장을 펼치고 있다. 브라카 변이가 반드시 유방암으로 이어진다고 단정지을 수는 없다는 얘기다.

이처럼 일각에선 현재의 유전자 맞춤 의학은 한계가 있다는 지적이 적지 않다. 질병의 발병 원인은 무척 다양해 유전자 정보만으로는 예방이 쉽지 않다는 이유다. 예컨대 유전체 분석법을 통해 환자에게 맞는 표적항암제를 개발한다고 해도 암 발병 원인이 워낙 다양해 생각처럼 쉽지 않다.

이쯤 되면 우리는 이런 생각을 떠올려 보게 된다. 내가 만약 유전자 검사를 받았는데 스무살 중반에 나타날 불치병 질병 유전자를 갖고 있다는 진단이 나온다면, 그리고 현 의학으로 치료가 불가능하다면, 이 결과를 피검사자는 어떻게 받아들여야 하며, 그의 인생은 앞으로 어떻게 달라질까.

유박사는 "유전자 맞춤의학은 개인의 결정이 매우 중요시 되는 사안이긴 하나 그 사람에게 미칠 영향이 매우 커 의학적·사회적으로 국가에서 어느 정도 가이드라인을 정해줘야 할 필요가 있다"고 말했다.