일본산업뉴스요약

미래 예측 2040
게놈사회, 의료·식품도 편집
혈압 낮추는 물고기, 개인 전용 약

2040년, 우리들은 무엇을 먹고, 어떤 의료서비스를 받고 있을까? 그 열쇠를 쥐고 있는 것이 유전자를 자유자재로 붙이고 잘라내는 게놈편집 기술이다. 원하는 영양소 및 성질을 가진 물고기를 만들거나, 개인 맞춤형 암치료를 받고 있을 가능성이 높다.

도마 위에는 배를 크게 부풀린 자주복이 놓여 있다. 복어 처리사는 능숙하게 복어 회를 뜬다. 예전 자주복에 비해 먹을 수 있는 부분이 20~40% 정도 많아져 해체하는데 시간이 걸리지만 이젠 꽤나 익숙해 진 모양이다---.

이와 같은 이야기가 현실로 다가오고 있다. 교토대학과 수산연구·교육기구 등으로 구성된 연구 그룹은 일반 것보다 근육량이 많은 자주복을 만드는데 성공했다. 근세포 증식과 성장을 억제하는 유전자 ‘미오스타틴(Myostatin)’의 기능을 게놈편집 기술로 제거했다. 근육량이 많은 소를 통해 밝혀 진 유전자로, 이 유전자가 기능하지 않으면 근육 성장이 멈추지 않아 근육량이 많아 진다.

게놈편집은 생물의 설계도인 게놈을 개변하는 기술이다. 2012년에 개발된 ‘크리스퍼캐스9(CRISPR Cas9)’이 대표적인 방법으로 표적의 유전자 배열을 인식하는 RNA과 가위 역할을 하는 단백질을 세포에 주입해 사용한다.

자주복의 게놈편집은 수정란에 시행되었다. 다소 번거로운 작업이지만 그 가능성은 확대되고 있다. 이미 식욕을 억제하는 유전자를 편집해 성장이 빠른 자주복을 만드는데도 성공했다. 교토대학의 기시타(木下) 조교는 “물고기 양식도 당연한 시대가 왔다. 게놈편집 기술로 수산업에 공헌하고 싶다”라고 말한다. 콜라겐이 풍부한 물고기와 혈압을 낮추는 효과가 있는 물고기 등 자신에게 맞는 ‘오더 메이드 양식어’로 건강을 관리하는 시대가 올지도 모른다.

국민병이라고 불리는 봄의 삼나무 꽃가루알레르기. 이 때문에 1월이 지나면 우울증에 걸리는 사람에게도 좋은 소식을 기대할 수 있을 것 같다. 일본 인공 수림의 대부분을 차지하는 삼나무에 게놈편집을 시행해 꽃가루를 만들지 않도록 하는 기술 개발이 삼림연구·정비기구에서 추진되고 있다.

이바라키 현 히타치(日立) 시에 있는 삼림연구·정비기구 온실에는 묘목이 늘어서 있다. 이곳에서는 삼나무의 씨앗을 게놈편집해 꽃가루를 만드는데 관련된 유전자의 기능을 억제하고 있다. 한 개의 유전자 개변을 통해 꽃가루가 만들어 지지 않는 것을 확인. 현재는 다른 유전자로도 꽃가루를 억제할 수 있는지 여부를 확인 중이다. 조림(造林)이 가능하게 되기까지는 다소 시간이 걸릴 것으로 보이지만 기술 개발은 착실하게 추진되고 있다.

게놈편집으로 자신에게 맞는 전용 치료도 가능해 진다. 국립국제의료연구센터와 히로시마대학 등은 게놈편집을 암 면역치료법에 응용해 면역세포의 암에 대한 공격력을 높이는 기술을 개발했다. 연구팀은 유전자의 활성을 조절하는 에피게놈(Epigenome, 후성유전체)’ 시스템에 착안. DNA 상의 원하는 장소에 에피게놈을 바꾸는 분자를 투입했다.

제4의 암 치료법으로서 정착되고 있는 면역요법이지만, 면역세포의 유전자 타입의 차이로 효과에 있어 개인 간 차이가 나타나기 쉽다. 연구 그룹은 유전자 조사와 병행해 환자 전용 게놈편집을 면역세포에 시행하는 시스템을 고안하고 있다.

게놈편집 기술 보급에는 과제도 있다. 예를 들어 원하는 위치와는 다른 위치의 DNA를 개변해 버리는 ‘오프타겟(off-target)’ 문제이다. 몸의 세포를 직접 게놈편집하기 위해서는 좀더 높은 정밀도의 게놈편집 기술이 필요하다는 목소리도 있다. 식품 분야에서의 과제는 게놈편집된 품종의 대량 생산이다. 게놈편집이 꿈의 기술이 아닌 생활과 가까운 기술이 된다면 우리들의 환경과 질병에 대응하는 방법은 크게 달라질 것이다.

▶ 실현 가능성이 높은 의료ㆍ식품ㆍ농업기술

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