최근 생명공학계에 큰 경사가 생긴 모양이다. 작년 4월 3일에 우리나라에서 복제 미니돼지가 태어난 이후 그 돼지의 후대가 지난 1월 10일 생산되었기 때문이다. 그것도 2마리나. 1996년 영국의 이안 윌머트가 세계 최초로 양을 복제한 이후 소와 개와 고양이를 비롯해 돼지도 이미 여러 국가의 연구자들이 복제한 마당에 작년에 복제된 미니돼지가 9개월 만에 새끼를 보게 된 게 무슨 경사인가 싶겠지만 올해 태어난 돼지는 부계의 독특한 유전자를 가지고 태어났다는 게 초점이었다.
작년에 복제 방법으로 태어난 미니돼지는 이름이 지노(Xeno). 초급성 면역거부반응에 관여하는 유전자 하나를 제거한 ‘장기 이식용 형질전환 돼지’로 2002년 미국에 이어 2번 째였다. 2005년 미국 하버드대학 연구진이 복제 미니돼지 후대의 심장을 개코원숭이에 이식하고 6개월 동안 생존시킨 사례가 있다. 우리나라도 초급성 면역거부반응을 일으키는 ‘알파갈’이라는 유전자 2개 중 하나를 제거한 미니돼지를 복제하는데 작년에 성공했고 이제 같은 유전자를 가진 미니돼지를 여러 마리로 늘릴 기회를 맞은 것이다. 미니돼지의 장기를 사람의 몸에 이식할 수 있는 가능성이 한 단계 성숙했다는 해석을 덧붙이면서.
국내 최초의 형질전환 복제 미니돼지 ‘지노(Xeno)’가 아빠가 됐다.
언론 앞에서 자신의 성공 사례를 뿌듯하게 발표한 작년의 연구자는 “국내에서 이종 장기 이식을 실현할 기반기술을 확보한 것이 큰 의미가 있지만, 이종 장기이식 상용화는 2017년쯤 가능할 것”으로 전망했는데, 올해는 신중했다. “지노 2세의 탄생은 우리나라 바이오장기 연구가 안정적으로 출발할 수 있는 계기가 마련된 의미 있는 일”로 규정하면서도 “이종 간 장기이식이 현실화하기까지는 인간과 유전자가 맞는 형질전환 복제돼지의 대량 증식과 영장류 이식 실험 등 아직 넘어야 할 산이 많다”고 선을 그었던 것이다.
미니돼지 장기의 실용화를 기대한 2017년이면 장기이식을 기다리는 환자가 세계적으로 210만 명에 달할 것으로 예측하는 연구자는 인슐린을 분비하는 췌도를 비롯해 심장판막과 심장을 실용화하는 연구에 적극 나설 것을 언론 앞에서 다짐했다. 현재 심장 이식이 필요한 환자가 미국에 4만 명이고 그 중 3분의1이 기다리다 사망하고 만다는데, 우리가 기술력을 선점한 미니돼지 덕분에 장기 때문에 목숨을 잃는 환자는 머지않아 없어지는 걸까. 그렇다면 미니돼지 관련 산업은 우리나라의 부가가치를 드높일 블루칩이다. 작년에 관련 주식이 이미 폭등했다.
하지만 좀 진정할 필요가 있다. 자칫 2005년 황우석 사태의 전철을 밟을 수 있다. 2005년에 우리가 한없이 허탈했던 건 황우석 박사의 줄기세포가 없었다는 사실보다 불치병과 난치병의 치료를 우리나라가 선도하면서 반도체 이상 국가 부가가치를 높일 것이라는 황우석 교수의 장담을 대중이 맹목적으로 확신했기 때문일지 모른다. 이번 미니돼지 장기이식을 연구하는 생명공학자들은 신중했다. “이종 간 장기이식이 현실화하기까지는 인간과 유전자가 맞는 형질전환 복제돼지의 대량 증식과 영장류 이식 실험 등 아직 넘어야 할 산이 많다”고 말한 것이다.
장기이식이 어려운 것은 면역거부반응이 여간해서 극복되기 않기 때문이다. 많은 유전자를 공유하는 가족 사이에도 거부반응이 발생하니 환자의 몸에 적합한 장기를 찾는 일은 더욱 어려울 수밖에 없다. 거부반응이 없는 장기가 이식되었다고 마냥 안심할 수 있는 것도 아니다. 예상치 않았던 급성 거부반응이나 만성 거부반응이 발생하지 않도록 평생 면역 억제 약품을 처방받아야 하는데, 그 두려움과 고통을 무시할 수 없지만 문제는 거기에서 그치는 게 아니다. 면역이 억제되는 관계로 다른 질병에 걸리지 않도록 여간 주의하지 않으면 안 된다. 다른 사람의 장기도 그럴 진데 동물의 장기가 이식된 사람은 오죽할까.
다른 사람의 장기와 조직이 이식될 때 발생하는 초급성 면역거부반응은 물론 두렵지만 급성과 만성도 무섭기는 마찬가지다. 다른 생물의 장기는 초급성 면역거부반응을 일으키는 것으로 알려져 있는데, 개선된 이식기술과 부작용이 줄어든 약품을 거듭 개발하는 과학도 아직까지 면역거부반응을 제대로 파악하지 못한다. 그만큼 면역에 관여하는 유전자가 많고, 그 유전자 사이의 관계가 매우 복잡하기 때문이다. 우리 연구진은 초급성 명역거부반응에 관여하는 미니돼지의 2개 유전자 중에 하나를 제거했지만 사실 초급성에 관여하는 유전자가 몇 개인지 아직 정확하게 알지 못한다. 또한 초급성 이외의 면역거부반응에 관여하는 미니돼지의 유전자와 그 반응에 대해 더욱 아는 바가 없다. 따라서 섣불리 장기이식을 기대하는 건 위험한 일일 수밖에 없다. 영장류 실험을 거친 2017년이면 상용화되리라는 섣부른 희망도 마찬가지다.
이즈음에서 냉정함이 요구된다. 우리의 과학은 사람 못지않게 복잡한 돼지의 면역 체계의 반응을 거의 모른다. 앞으로 연구하면 다 알아낼 수 있다고 주장하고 싶겠지만 면역을 연구하는 한 수의학자는 무척 회의적이다. 지금까지 세계 각국의 유수한 연구소에서 수많은 연구자들이 많은 연구비를 들여 수 십 년 이상 연구했어도 사람의 면역 체계를 정확히 파악하지 못했는데, 고작 초급성 면역거부반응 관련 유전자 2개를 알아내고 장기이식을 기대하는 것은 터무니없다는 것이다. 함부로 인간에 이식했다가 돌이킬 수 없는 부작용이 발생할 텐데, 그 부작용은 환자 개인에서 그치지 않을 수 있다고 주장한다.
사람이나 돼지나 자신의 유전자 속에 질병을 일으키는 바이러스 유전자를 포함하고 있다. 전문가는 ‘내인성 바이러스’라고 말한다. 아주 오래 전에 감염된 바이러스가 숙주의 유전자 사이에 잠복된 상태로 존재하는데 마치 숙주 유전자처럼 복제돼 유전되며, 종에 따라 다르겠지만 전체 유전자의 0.5퍼센트 정도가 내인성 바이러스일 것으로 전문가는 추정한다. 내인성 바이러스는 건강한 숙주에게 치명적인 질병을 안기지 않지만 다른 종에 들어갈 때에는 사정이 바뀔 수 있다고 한다. 망가베이원숭이의 몸에서 큰 문제를 일으키지 않는 에이즈바이러스가 사람의 몸에 들어와 치명적인 질병으로 변해 창궐한 것처럼. 그렇다면 이식 장기를 타고 사람의 몸에 들어온 미니돼지의 내인성 바이러스는 환자를 희생시키는 데에서 그치지 않을 수 있다는 뜻이다. 수의면역학자는 미니돼지의 내인성 바이러스가 사람의 몸에서 활성화할 경우 돌이킬 수 없는 재앙으로 연결될 수 있다고 경고하는 것이다.
현재 연구소의 무균실에서 엄격하게 사육되는 지노의 2세 두 마리는 연구자의 장담처럼 “우리나라 바이오장기 분야 연구가 세계 최고 수준의 경쟁력을 갖출 수 있도록 바이오장기용 형질전환 돼지 생산 시스템을 안정적으로 구축하”도록 이끌 “국가적으로 매우 중요한 자산”이라고 믿고 싶겠지만, 그건 연구자의 연구 욕심에서 그칠 공산이 크다. 연구자는 “타 연구기관과의 상호 협력을 통한 시너지 효과로 국민이 최대 수혜자가 되도록 노력하겠다.”고 약속했지만 수의면역학자의 경고를 상기한다면, 재앙이라면 몰라도 미니돼지로 장기이식은 물론이고 국가의 부가가치는 늘어날 것 같지 않다.
요즘과 같은 추세로 환경오염이 심화된다면 2017년 장기이식이 필요한 환자가 크게 늘어나는 건 틀림없을 텐데, 그 대책이 미니돼지여야 할까. 광우병을 걱정하는 채식주의자의 비유처럼, 가속페달을 마구 밟고 절벽으로 질주하는 운전자에게 “절벽 아래 최신 병원이 있으니 안심하라”고 말할 수 없다는데 동의한다면, 장기이식이 불필요한 환경을 위해 노력하는 것이 연구자의 자세가 아닐까. 무엇보다 근본적인 대책일 것이다. 복제 미니돼지는 인류에게 축복일 수 없다. 연구 욕심에 눈이 먼 연구자를 위한 한시적인 축복이라면 모를까.
