621. 창조의 균열: 유전자 편집과 진화를 통제하는 상상할 수 없는 힘(A Crack in Creation: Gene Editing and the Unthinkable Power to Control Evolution)

1. 개요

 

“제니퍼 앤 다우드나(Jennifer Anne Doudna 1964~)는 현대 생명과학 분야에서 가장 혁신적인 발견 중 하나인 CRISPR-Cas9 유전자 편집 기술을 공동 개발한 과학자로 2020년 노벨 화학상을 수상하며 세계적인 주목을 받았습니다. 그녀의 연구는 유전학, 의학, 생명공학에 걸친 다양한 분야에서 엄청난 영향을 끼쳤습니다. 1964년 2월 19일 워싱턴 DC에서 태어나 하와이의 힐로(Hilo)에서 성장한 그녀의 자연과 과학에 대한 흥미는 어린 시절부터 두드러졌으며 하와이의 풍부한 자연환경은 그녀의 호기심을 자극했습니다. 고등학교 시절 화학과 생물학에 깊은 관심을 가지면서 과학자의 꿈을 키웠으며 포모나 칼리지(Pomona College)에서 생화학을 전공하며 학문적 기반을 다졌고 이후 하버드 대학교에서 박사 과정을 밟으며 RNA 구조와 기능에 대한 연구를 수행했습니다. 그녀는 RNA를 단순한 유전 정보의 전달자에서 더 나아가 복잡한 분자 기계로 이해하는 데 중요한 기여를 했는데 박사 학위를 취득한 후 여러 연구소에서 RNA 생물학에 대한 연구를 이어갔습니다.

 

그녀의 가장 중요한 업적은 프랑스의 미생물학자” 에마뉘엘 샤르팡티에”(Emmanuelle Charpentier)와의 공동 연구를 통해 CRISPR-Cas9 유전자 편집 기술을 개발한 것으로 CRISPR-Cas9은 박테리아가 바이러스에 대항하기 위해 사용하는 자연 방어 메커니즘에서 영감을 받은 기술로 특정 유전자를 정확하게 표적화하고 편집할 수 있는 혁신적인 도구입니다. 2012년 “다우드나”와 “샤르팡티에”는 CRISPR-Cas9 시스템이 어떻게 작동하며 이를 생명공학적 도구로 활용할 수 있는지를 설명하는 논문을 발표했습니다. 이 발견은 단순히 유전자 연구의 패러다임을 바꾼 것을 넘어 질병 치료, 농업 혁신, 환경 보존 등 다양한 분야에서 실질적인 응용 가능성을 열어주었습니다.

 

CRISPR-Cas9 기술은 유전학 연구에서 혁명적인 도구로 자리 잡았습니다. 이 기술은 유전자 결함으로 인한 질병 예를 들어 낫형 적혈구 빈혈증이나 유전성 망막 질환 치료에 사용되고 있습니다. 또한 암과 같은 복잡한 질병을 치료하기 위한 맞춤형 접근법에도 적용되고 있습니다. 유전자 편집을 통해 병충해에 강하고 생산성이 높은 작물을 개발할 수 있게 되었는데 이는 기후 변화로 인한 식량 문제를 해결하는 데 기여할 잠재력을 가지고 있습니다. CRISPR 기술은 멸종 위기에 처한 종의 유전자 다양성을 복원하거나 침입종의 확산을 제어하는 데에도 사용될 수 있습니다.

 

CRISPR-Cas9 기술의 발전은 필연적으로 과학적, 사회적, 윤리적 논쟁을 불러일으켰는데 가장 큰 논쟁 중 하나는 인간 배아의 유전자 편집 문제입니다. 2018년 중국의 과학자 “허젠쿠이”(贺 建奎) 교수가 인간 배아의 유전자를 편집하여 쌍둥이를 탄생시킨 사건은 전 세계적으로 큰 논란을 일으켰습니다. 이는 기술의 오용 가능성과 윤리적 규제의 필요성을 극명히 보여주는 사례로 꼽힙니다. “다우드나”는 개발자이자 책임 있는 과학자로서 CRISPR-Cas9 기술이 윤리적으로 사용될 수 있도록 국제적 협력과 규제가 필요하다고 지속적으로 강조하고 있으며 이 기술이 인류에게 이로운 방향으로 사용되기를 바라면서 과학자들뿐만 아니라 정책 입안자들과도 활발히 협력하고 있습니다.

 

그녀는 혁신과 책임 있는 연구의 아이콘으로 자리 잡은 인물로 그녀의 연구는 단순히 유전자 편집 기술의 발전을 이끈 것을 넘어 생명과학과 관련된 여러 윤리적 질문을 제기하며 과학과 사회의 상호작용을 재정의했습니다. “다우드나”와 그녀의 동료들이 이룩한 성과는 현재와 미래의 과학자들에게 영감을 주며 인간의 삶을 더욱 풍요롭고 건강하게 만드는 데 기여하고 있습니다. CRISPR-Cas9 기술이 아직 완벽하지는 않지만 그 잠재력은 무궁무진하며 이 기술이 책임감 있게 사용되어 전 세계적으로 긍정적인 영향을 미치기를 기대합니다. “제니퍼 다우드나”의 업적은 과학이 어떻게 인류의 문제를 해결하고 새로운 가능성을 열어갈 수 있는지를 잘 보여주는 사례라 할 수 있습니다.

 

1-1. A programmable dual-RNA–guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity

“다우드나”와 “에마뉘엘 샤르팡티에”(Emmanuelle Charpentier)가 공동 저술한 이 논문은 CRISPR-Cas9 시스템이 유전자 편집 도구로 사용될 수 있음을 처음으로 제시했습니다. 박테리아의 자연 방어 메커니즘을 어떻게 인간이 응용 가능한 기술로 변환했는지를 보여주며 생명과학의 패러다임을 바꿔 놓았습니다.

 

1-2. 창조의 균열(A Crack in Creation)

2017년 과학 저술가 “사무엘 H. 스턴버그”(Samuel H. Sternberg)와 함께 공동 집필한 대중 과학서로 CRISPR 기술의 발견 과정, 과학적 메커니즘 그리고 이 기술이 생물학과 의학에 미친 영향을 독자 친화적으로 설명합니다. 그녀는 기술 개발자로서 CRISPR가 불러온 윤리적, 사회적 문제를 심도 있게 논의하며 책임 있는 기술 사용의 중요성을 강조했습니다. 독자들에게 유전자 편집의 잠재력뿐만 아니라 그와 함께 따라오는 위험과 도전에 대해 숙고할 기회를 제공합니다.

2. 내용

 

CRISPR-Cas9 기술의 탄생과 그 잠재적 영향력에 대한 포괄적이고 통찰력 있는 대중서로 이 책은 과학적 혁신의 경이로움뿐만 아니라 유전자 편집이 제기하는 윤리적, 사회적 도전과 책임에 대한 깊은 숙고를 담고 있습니다

 

2-1. 책의 배경

CRISPR-Cas9은 박테리아가 외부 바이러스에 대응하기 위해 사용하는 자연 방어 메커니즘에서 유래한 유전자 편집 기술로 특정 DNA를 정밀하게 편집할 수 있는 혁신적인 도구입니다. “다우드나”와 “샤르팡티에”의 연구는 이 기술이 어떻게 작동하며 이를 과학적, 의학적 도구로 사용할 수 있는지 최초로 밝혀냈습니다. 이 작품은 “다우드나”의 개인적 여정, 과학적 발견의 순간들 그리고 이 기술이 열어준 새로운 가능성을 독자들과 공유합니다.

 

2-2. 주요 내용

2-2-1. CRISPR의 발견과 개발 과정

“다우드나”와 그녀의 동료들이 CRISPR-Cas9 기술을 발견하고 이를 정교하게 발전시키는 과정에서의 도전과 성취를 생생히 묘사합니다. 그녀는 CRISPR 기술이 처음 박테리아의 면역 시스템 연구에서 출발했음을 설명하며 기초 과학 연구가 얼마나 중요한지를 강조합니다. 실험실에서의 긴장감 넘치는 순간들과 협력의 과정은 독자들에게 과학의 창의성과 인내심을 보여줍니다.

2-2-2. 유전자 편집의 응용 가능성

CRISPR 기술의 잠재력은 상상을 초월합니다. 그녀는 이 기술이 생명과학, 의학, 농업, 환경 보전 등 다양한 분야에서 어떻게 응용될 수 있는지 설명합니다.

   - 낫형 적혈구 빈혈증, 헌팅턴병과 같은 유전 질환 치료

   - 암과 같은 복잡한 질병의 맞춤형 치료

   - 병충해에 강하고 생산성이 높은 작물 개발

   - 멸종 위기종 복원 및 생태계 보존

이러한 사례들은 과학 기술이 인류와 환경에 얼마나 긍정적인 변화를 가져올 수 있는지를 잘 보여줍니다.

2-2-3. 윤리적 문제와 사회적 논쟁

책은 유전자 편집 기술이 제기하는 윤리적 문제를 심도 깊게 다룹니다. 특히 인간 배아 편집과 같은 논란의 여지가 큰 주제를 정면으로 다룹니다.

   - 인간의 유전자를 편집할 권리는 누구에게 있는가?

   - 치료를 넘어 인간의 특성을 강화하거나 변경하는 데 기술을 사용하는 것이 정당한가?

   - 이러한 기술이 사회적 불평등을 악화시키지는 않을까?

그녀는 기술 개발자로서 이 질문들에 대한 명확한 답변을 제공하기보다는 기술의 발전과 그에 따른 윤리적 고려가 함께 이루어져야 한다고 강조합니다.

2-2-4. 책임 있는 과학의 필요성

과학자, 정책 입안자, 일반 시민 모두가 유전자 편집 기술의 발전 방향에 대해 논의하고 책임을 공유해야 한다고 주장합니다. 기술이 오용될 위험을 경고하며 이를 방지하기 위한 국제적 규제와 협력의 필요성을 강조합니다. 과학은 도구일 뿐이며 그것이 인류에게 이로운 방향으로 사용되도록 하는 것은 결국 우리의 선택에 달려 있다는 메시지를 전달합니다.

 

2-3. 책의 메시지

이 작품은 과학 기술이 단순히 인간의 호기심을 충족시키는 데 그치지 않고 인류와 지구 전체에 깊은 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다. 그녀는 CRISPR 기술을 통해 인간이 진화를 통제할 수 있는 시대에 접어들었음을 강조하며 과학의 힘이 단순히 가능성을 열어주는 것이 아니라 책임 있는 행동과 결합되어야 한다는 점을 설득력 있게 제시합니다.

 

2-4. 사회적 반향

이 책은 과학계뿐만 아니라 일반 독자들에게도 큰 반향을 일으켰습니다. 그녀의 명료하고 열정적인 서술은 과학의 복잡한 개념을 쉽게 이해할 수 있도록 돕는 동시에 기술 발전이 초래할 윤리적, 철학적 질문에 대한 깊은 사고를 유도합니다. 독자들은 이 책을 통해 과학이 단순한 발견의 영역을 넘어선다는 것을 깨닫고 기술이 어떻게 사회와 연결되어 있는지를 더 깊이 이해하게 됩니다.

 

3. 결론

 

이 책은 CRISPR-Cas9 기술이 가진 잠재력과 도전 과제를 명확히 보여주는 중요한 작품으로 “다우드나”는 과학자로서 자신의 발견에 대한 책임감을 느끼며 이를 독자들과 공유하려는 진지한 자세를 통해 과학적 진보가 인류에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 탐구합니다. 단순히 유전자 편집 기술에 관한 설명서가 아니라 과학과 인간의 관계에 대한 깊은 성찰을 담고 있는 작품입니다. CRISPR 기술의 미래는 아직 열려 있지만 그녀의 메시지는 기술의 발전이 반드시 책임 있는 논의와 함께 이루어져야 한다는 것입니다. 이 책은 과학과 사회의 교차점에서 우리가 어떤 선택을 해야 하는지에 대한 중요한 통찰을 제공합니다.

 

 

 

 

"과학은 가능성을 탐구하는 것이지만,

우리는 그것이 올바르게 사용되도록 책임을 져야 합니다."(제니퍼 다우드나)