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[바이오토픽] 미국 유전자편집 동물 연구의 최근 동향
생명과학 양병찬 (2019-02-27 09:35)

미국의 유전자편집 동물 연구자들 중 일부는, FDA의 혼선과 연구비 부족에 염증을 느껴 국경선을 넘고 있다.

The firm that developed this transgenic salmon has tried for years to bring it to market in the United States
The firm that developed this transgenic salmon has tried for years to bring it to market in the United States. / @ Credit: AquaBounty Technologies (참고 1)

미국 텍사스 A&M 대학교의 생식생물학자인 찰스 롱은 유전자편집 소(gene-edited cattle)를 함께 연구할 사람을 찾기 위해, 몇 주 후 브라질의 상파울루로 떠난다. 그 프로젝트를 텍사스에서 멀리 떨어진 곳에서 수행하는 게 내키지는 않는다. 그러나 20년간 미국 정부의 연구비 지원을 받으려고 갖은 노력을 해 봤지만, 번번이 허사였다고 한다.

"난 이제 포기했어요." 그는 말한다. "그 빌어먹을 놈의 프로젝트를 몽땅 브라질로 옮길 예정이에요."

GM 가축(genetically engineered livestock)을 개발하는 미국의 연구자들은 오랫동안 연구비 부족과 불투명한 판매경로(참고 2) 때문에 애로를 겪어왔다. 많은 연구자들은 (전보다 훨씬 더 정확하게 유전체를 변형할 수 있는) 유전자편집 기술의 등장으로 미 식품의약국(FDA)의 관리·감독을 덜 받을 수 있기를 희망해 왔다. FDA의 관리감독은 전통적으로 '다른 종(種)의 DNA를 포함하도록 변형된 생물'에 초점을 맞춰 왔다.

그러나 FDA는 2017년 발표한 지침 초안(draft guidance)을 통해, 유전자편집 동물(gene-edited animal)도 '동물의약품(animal drug)'으로 간주하고 규제하겠다는 뜻을 내비쳤다(참고 3). 지금껏 그 경로를 통해 FDA의 승인을 받은 유일한 동물은 '속성(fast-growing) GM 연어'인데, 그 결정이 내려지는 데 수십 년이 걸렸다. 사실, 그 연어는 유전자편집 기술이 등장하기 전에 개발되었다. 다른 물고기의 유전요소를 삽입함으로써 만들어졌는데, 그중에는 다른 연어종(種)의 '성장호르몬을 조절하는 유전자'가 포함되어 있다.

미국 유전자편집 동물 연구의 최근 동향

속성 GM 연어가 FDA의 승인을 받은 것은 2015년이지만, 그로부터 2개월 후 미 하원은 FDA에게 "GM 고기에 대한 라벨기재 요건을 확립하라"고 요구함으로써 GM 연어의 시장판매를 저지했다(참고 4).

그런데 FDA는 지금껏 라벨기재 요건은커녕 유전자편집 가축 규제에 대한 최종지침도 발표하지 않았다. "FDA는 새로운 기술과 현재 개발 중인 제품(유전체편집 동물 포함)의 전망에 관심을 갖고 있다"라고 FDA의 대변인은 말했다. "FDA는 혁신적인 제품의 시장 출시를 돕는 한편, 제품의 안전성과 소비자 신뢰를 확보할 필요가 있다."

FDA가 뜸을 들이고 있는 동안, 연구자와 업체들은 미국의 승인을 기다리는 데 주저하고 있다. "지금까지 벌어진 일을 감안할 때, 싹수가 노랗다. 이런 상황에서 GM 동물을 개발하고 싶어 하는 사람은 아무도 없다"라고 GM 연어를 개발한 아쿠아바운티 테크롤로지스(AquaBounty Technologies)의 CEO 실비아 울프는 말했다.

국경선을 넘는 연구자들

미국의 연구자들은 곤경에 처했다. 유전자가 변형되거나 편집된 가축에 대한 연방정부의 연구비 지원은 턱없이 부족하다. 예컨대 컬럼비아 주 미주리 대학교의 케빈 웰스(유전학)는 지난 30년 동안 단 한 번 연구비를 지원받았다. 연구자들은 부족함을 메우기 위해 산업계에 손을 벌려 왔지만, GM 동물의 판매가 불확실하다면 업체들도 난색을 표명할 것이다.

아쿠아바운티의 연어는 유전체편집보다 오랜 역사를 갖고 있으며, 동사(同社)는 그 이후 그 기술을 이용하여 속성 틸라피아(fast-growing tilapia)를 개발했다. 그러나 FDA의 승인을 받으려고 노력하는 대신, 아쿠아바운티는 그 물고기를 아르헨티아에서 판매할 궁리를 하고 있다. 작년 12월, 아쿠아바운티는 "아르헨티나가 틸라피아를 GM 동물이 아니라 새로운 동식물품 품종(new plant and animal breed)으로 규제할 것"이라고 발표했다. 새로운 동식물로 분류될 경우, 규제경로가 훨씬 더 단축된다.

미네소타 주 세인트폴 소재 동물 바이오텍 업체인 리콤비네틱스(Recombinetics)도 국경선 너머를 살펴보기로 결정했다. 리콤비네틱스가 개발한 유전자편집 젖소(gene-edited dairy cattle)는 뿔이 없어, 동물복지와 낙농업에 희소식이 될 수 있다. 왜냐하면 낙농가에서는 젖소들이 다른 젖소나 농부를 해치는 것을 막기 위해 젖소의 뿔을 자르기 때문이다.

2016년 리콤비네틱스는 FDA에 "유전자편집 소가 일반적으로 안전하다고 인정해 달라"는 청원서를 제출했다. 일반적인 안전성이 인정될 경우, 유전자편집 소는 FDA의 과도한 규제에서 벗어나 한시름 놓을 수 있을 것으로 보인다. "우리는 단 하나의 유전자를 편집함으로써 '뿔 없는 소'를 만들었으며, 뿔 없는 소는 자연계에서 저절로 태어나기도 한다"라고 리콤비네틱스는 주장했다.

FDA는 리콤비네틱스의 청원을 거부했지만, 동사(同社)는 그 이후 브라질의 규제당국에서 청신호를 받았다. 리콤비네틱스는 브라질뿐만 아니라 아르헨티나, 호주, 캐나다 등에서 '뿔 없는 소'와 '더위에 잘 견디는 소'를 판매하는 데 주력하고 있다. "우리에게는 미국이 필요없다. 이건 현실이다"라고 리콤비네틱스의 최고과학책임자(CSO)인 미치 아이브러햄슨은 말했다.

미국 시장을 포기한다는 건 쉽지 않다

연구 프로젝트를 모두 챙겨 다른 나라로 옮기는 게 늘 쉬운 건 아니다. 약 10년 전, 동물 유전학자인 제임스 머리는 연구비 조달의 어려움 때문에 GM 염소 프로젝트를 UC 데이비스에서 브라질로 옮겼다. 그 염소는 라이소자임(항균기능이 있는 효소)를 포함한 젖을 생산하도록 유전자가 변형되었다. 머리는 그 염소젖이 어린이를 설사에서 보호해 주기를 기대하고 있다.

그러나 브라질은 염소는 물론, 심지어 난자 및 정자의 반입까지 금지하고 있다. 그래서 머리와 동료들은 법적으로 반입이 가능한 세포로부터 염소를 클로닝하려고 노력했다. "브라질 북부의 건조한 기후에서, 염소를 클로닝하는 것은 예상외로 어려웠다"라고 머리는 말했다. 그는 염소의 먹이가 다른 게 문제의 원인이라고 믿고 있다.

머리 팀은 결국 클로닝 문제를 극복하고, 라이소자임을 생산하는 염소를 만드는 데 성공했다. 그러나 이번에는 연구비가 소진되어 새로운 대학으로 옮겨야 했다. "우리는 현재 보류 상태다"라고 그는 말했다.

그러나 강력한 미국 시장을 포기하는 게 그리 쉽지 않다고 생각하는 사람들도 있다. 웰스는 지너스(Genus)라는 업체와 손을 잡고 '질병에 강한 유전자편집 돼지'를 개발하고 있다. "갑자기 미국을 떠나 브라질로 간다는 건 현실적으로 아무런 도움이 되지 않는다"라고 그는 말했다. "브라질로 옮겨 GM 동물을 농업에 도입하겠다고 주장하는 사람들은 '제품을 어디에 판매할 것인지'에 대한 이해가 부족하다."

지너스는 영국 베이싱스토크에 본사를 두고 있으며, 유전자편집 돼지를 미국에서 판매하기 위해 FDA의 승인 절차를 밟고 있다.

아쿠아바운티의 울프도 미국 시장의 가치를 과소평가하지 않는다. 그도 그럴 것이, 미국은 매년 미화 30억 달러어치의 연어를 수입하기 때문이다. "미국은 큰 시장이다"라고 그녀는 말했다. "그러나 우리는 작동하지 않는 규제절차에 목을 매지는 않을 예정이다."

FDA는 작년 10월 「동식물 생명과학 혁신 실행계획(Plant and Animal Biotechnology Innovation Action Plan)」을 발표했는데, 그 내용을 들여다보면 "식품으로 사용되는 유전체편집 동물에 대한 지침을 완성하겠다는 구절이 있다. 그러나 그 발표가 브라질로 떠나려는 롱을 가로막지는 못했다.

"FDA는 1월의 당밀(molasses in January)과 같은 속도로 움직이고 있다. 내가 왜 여기 주저앉아 결과를 기다려야 하는가?"라고 그는 반문했다.

※ 참고문헌
1. https://aquabounty.com/our-salmon/
2. https://www.nature.com/news/politics-holds-back-animal-engineers-1.11596
3. https://www.nature.com/news/gene-edited-animals-face-us-regulatory-crackdown-1.21331
4. https://www.nature.com/news/first-genetically-engineered-salmon-sold-in-canada-1.22116 (한글번역 http://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=285698&SOURCE=6)

※ Nature 566, 433-434 (2019) https://www.nature.com/articles/d41586-019-00600-4

 

오늘도 우리 몸은 싸우고 있다

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양병찬 (약사, 번역가)
서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리포터로 활발하게 활동하...
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