자기계발 건강정보 습관 공부방법

1865년 그레고어 멘델 (1822~1884, 오스트리아 식물학자).

교과서에 나오는 완두콩 실험을 통해, 어떤 ‘패턴’을 가지고 세대를 넘어 무언가 전해진다는 ‘유전의 법칙’을 발견했다.

1903년 월터 서턴 (1877~1916, 미국 유전학자).

멘델이 말했던 세대를 넘어 전해지는 물질이 ‘염색체’에 존재함을 밝혀냈다.

그리고 1944년 3명의 과학자 (에이버리, 메레오드, 맥카티)가 세대를 걸쳐 전해지는 물질이자 유전적 정보를 담고 있는 것이 ‘DNA’라는 것을 증명한다.

이렇게 인류는 ‘생명의 비밀’을 밝혀냈다.

DNA Deoxyribonucleic Acid, 모든 생물의 기능, 성장 그리고 후대로 전해지는 특성에 대한 정보가 담겨있다. 이 복잡한 유전 정보도 단지 4가지 코드 조합으로 구성되어 있다.

마치 복잡하게 보이는 컴퓨터가 1과 0으로 정보를 이루고 있는 것과 마찬가지다.

인간의 경우 이 4가지 조합이 30억쌍이나 있다 보니, 담을 수 있는 정보의 양이 상당히 방대하다. 모든 살아있는 것들의 정보는 DNA에 담겨있다.

세균, 물고기, 개구리, 생쥐, 원숭이, 오랑우탄, 인간에 대한 중요한 정보도 모두 DNA에 있다.

DNA의 존재는 알았지만 이 정보를 읽기도 힘들고 막상 읽어도 무슨 뜻인지 몰랐다. 그래서 상대적으로 읽기 쉽고 짧은 유전 정보부터 하나씩 읽기 시작했다.

그렇게 읽게 된 작은 세균의 DNA, 막상 읽다 보니 세균을 더 잘 이해하게 됐다. 잘 이해하다 보니 뭔가 더 잘해주고 싶고, 뭔가 더해주고 싶고, 수정해주고 싶은 것들이 많아졌다.

1972년 보이어와 코헨은 항생제에 저항할 수 있는 유전자를 세균에 장착시켜주는 연구에 성공하게 된다. 이 기술을 바탕으로 보이어는 세계 최초의 생명공학 회사를 설립하고 치료제를 개발해서, 1980년 그 당시 돈으로 700억원 이상을 소유한 갑부가 됐다.

이를 본 많은 과학자들이 연구에 매진하게 되고, 분자생물학과 유전공학이 꽃을 피우기 시작했다.

먼저 윤리적 심각성이 낮아 다양한 시도를 할 수 있는 식품 분야부터 산업화가 활발히 진행된다. 유전자를 수정한 여러 유전자 변형 식품들이 개발되어 시장에 나오기 시작한다.

균 감염이 안 되는 담배, 잘 썩지 않는 토마토, 벌레가 끼지 않는 곡식, 크기가 큰 감자, 비타민이 들어있는 쌀 등 과거에는 보기 힘들었던 유용한 식품들이 개발되고, 수십 년 간 여러 연구를 통해 안전하다는 것이 입증된다.

그런데 그게 식품으로 끝날까?

DNA에 있는 정보를 읽어내는 기술은 더 발전하고, 결국 2003년 인간은 스스로의 유전자지도를 그려낸다.

인간 한 명의 유전자를 읽는 게 당시는 너무 느리고 돈도 많이 드는 과정이라, 인종, 성별, 나이 등을 고려해 몇 명만을 선별해서 분석을 진행했다.

분석은 했지만 여전히 모르는 게 많았다.

유전자 정보를 읽을 수만 있을 뿐, 이게 어떤 특성과 관련되어있는지 아직 온전히 이해하지는 못했다.

그 후 유전자 분석기술은 급격히 발전했다. 유전자를 하나씩 읽던 시절을 넘어, 토막 내어 동시에 빠른 속도로 정보를 읽기 시작했다.

15년만에 유전자 분석 가격이 몇 백억원에서 노트북 한대 가격으로 말도 안되게 떨어졌다. 많은 사람들이 유전자 분석을 받을 수 있게 되었다.

안젤리나 졸리, 스티브 잡스 같이 부유한 사람은 물론이고, 영국에서만 10만명의 유전자를 읽었고, 대한민국 울산에서 만 명의 유전자 정보를 읽는 시도를 하고 있다.

이렇게 많은 개개인의 유전자 정보를 읽고 추가 연구가 진행되면서, 인간이라는 생물을 더 잘 이해하게 되었다. 인간이 어떤 생물들과 더 가까운 친척인지, 그것과 얼마나 닮아있는지 그리고 어떤 유전자에 문제가 생기면 유전병에 걸리는지, 개인적 특성에 영향을 미치는 유전자는 무엇인지, 차근차근 알게 된다.

이렇게 무엇을 더 잘 이해하다 보니 하나씩 바꾸고 싶은 게 눈에 보이기 시작했다.

우선 여러 질병을 고치려고 시도했다. 하지만 아직 기술이 따라주지 못한다. 유전자를 편집하는 유전자가위 기술의 효율이 낮아 실패 확률이 높고, 너무 복잡해서 시간도 오래 걸리고 가격도 비쌌다.

이때 등장한 마법의 신기술, ‘3세대 유전자가위 CRISPR’

크리스퍼는 놀랍게도 세균으로부터 발견된 방어체계다. 세균은 바이러스의 천적이다. 그래서 세균은 바이러스가 쳐들어올 때를 대비하여 그들의 유전자 정보를 잘라서 보관해둔다. 이렇게 세균이 잘라놓은 바이러스의 유전 정보를 보관하는 저장소 즉, 세균이 만든 바이러스의 블랙리스트가 바로 크리스퍼다.

시간이 지나 다른 바이러스가 쳐들어오면 세균은 크리스퍼에 있던 정보와 대조를 한다. 대조 결과 블랙리스트에 있는 같은 염기서열이 나타나면 바이러스로 인식하고 Cas9이라는 최종병기가 정확히 그 서열을 잘라버려 스스로를 보호한다.

보통 최종병기 Cas9은 크리스퍼 복합체 안의 가이드 RNA (자를 곳을 지정하는 역할)가 가리킨 바이러스의 DNA를 자른다. 그런데 이런 가이드 RNA를 원하는 대로 만들어낼 수 있는 기술이 생겼다. 우리가 원하는 유전자를 재조합이나 복구, 변형을 통해 넣어줘 유전병을 치료할 기술이 생긴 것이다.

이 크리스퍼 기술은 이전 유전자가위에 비해 간단하고 정확하다. 시간과 비용을 많이 아낄 수 있다. 실험실만 있고 어느 정도만 배우면, 많은 연구자들이 쉽게 할 수 있다.

기술이 쉽다 보니 세계 각지에서 유전자가위를 활용한 연구가 활발히 진행된다. 말라리아를 옮기지 않는 모기, 지방이 아주 적은 슈퍼 근육돼지를 만들어내기도 했다.

이제는 많은 여건이 갖추어져 한 명의 유전자를 빠르고 효율적으로 읽을 수 있는 기술을 갖췄다. 그렇게 읽은 유전자의 각각이 어떤 의미를 갖는지 이전보다 훨씬 많이 알게 되었다.

인류는 다시 질병 극복을 위해 도전하고 있다. 빈혈증과 혈우병 같은 유전병, 그리고 암, 에이즈 같이 치명적인 질병을 치료하기 위해 유전자가위를 연구하기 시작했다.

2016년에는 인간 환자를 위한 첫 번째 CRISPR 암 치료 임상시험이 승인되었다. 이외에도 현재 많은 임상시험이 진행되고 있다.

이 시험들에는 한가지 공통점이 있다.

치료의 대상이 생식세포나 배아가 아닌, 체세포를 대상으로 하기 때문에 치료의 영향이 환자 개개인에게만 있고, 후대에는 전달되지 않는 것이다.

사실 과학자들은 2015년 국제 정상회의를 통해, 유전자 편집연구에 대해 협의했다. 선언문을 보면,

1. 세포에서만 하는 유전자 편집도 법적, 윤리적 감독을 받아야 한다.

2. 다음 세대로 유전자가 전달되지 않는 체세포 편집을 의학적으로 사용하는 경우, 규제기관에서 엄격하게 심사되어야 한다.

3. 여러 이유로 유전 가능성이 있는 생식세포 유전자 편집은 현재 상황에서 너무 무책임한 짓이니 하지 말자.

그런데 바로 그 사건이 벌어졌다.

중국의 과학자 허젠쿠이가 에이즈에 감염된 아버지와 정상적인 어머니 사이에서 태어날 2명의 쌍둥이의 에이즈 감염을 막기 위해, HIV 바이러스 감염에 관련된 유전자를 배아 단계에서 제거해버렸다.

본인이 연구를 한 이유와 내용을 유튜브 영상으로 올렸고, 영어 중국어 자막도 넣었다.

그리고 국제학회에서 발표까지 했다. 유명 스타가 되고 싶었던 것일까?

2015년 발표된 선언문으로 돌아가, 유전자 편집 배아 연구를 금지한 긴 이유를 살펴보면,

a) 부정확한 편집이 배아세포 자체를 위험하게 할 수 있다.

b) 너무 광범위한 환경변화를 일으킬 수 있어서, 그 해로움이 예상하기 어렵다.

c) 개개인과 미래 세대를 고려해야 한다.

d) 유전자 변형이 도입되면, 제거하기가 어렵고 퍼질 가능성이 있다.

e) 치료가 아닌 개선에 쓰여, 사회 불평등을 초래할 수 있다.

f) 의도적으로 인류의 진화에 영향을 미칠 수 있다.

이런 이유로 선언문을 넘어 여러 국가에서 배아나 생식세포에서의 유전자 편집을 실제 임상에 활용하는 것은 위법이다.

허젠쿠이는 현재 행방불명 된 상태로, 중국에서 사형이 선고될 수 있다는 언론보도까지 나오고 있다. 이 일이 얼마나 심각한 일인지 몰랐던 것 같다. 그야말로 ‘판도라의 상자’를 연 것이다.

모르는 것이 너무 많은 채 사람들이 무분별한 배아 유전자 편집연구를 진행할 수 있다.

안전성이 연구되지 않은 채로, 이 기술이 불법적으로 암시장에서 사용될 수도 있다. 완벽한 기술이 완성된다 해도 사회적 불평등이 심화될 수 있는 가능성이 농후하다.

부잣집에서 새로 태어난 아기들에게 에이즈 방지 유전자 편집과 동시에, 세트 메뉴로 큰 키, 푸른 눈, 풍성한 머리카락과 함께 지능지수 IQ360 정도를 돌 선물로 줄 수 있다.

섣부른 우려일수도 있지만 과거를 돌아보면, 지금은 보편적인 시험관 아기를 1970년대에는 모두가 두려워하고 경계했었다.

시간이 지나 세계 최초의 시험관 아기였던 루이스 브라운은 2018년에 40살 생일을 맞이했고, 두 아이를 키우는 어머니로 살고 있다.

지금은 8백만 명이 넘는 시험관 아기들이 지구에 평화롭게 살고 있다.

무엇이 옳고 무엇이 정답인지, 미래에는 어떻게 될지 아무도 모른다.

너무 불확실한 게 많다.

어쨌건 유전자 편집 기술은 현실이 될 것이다.

그 과정에 많은 사람들의 의견과 논의가 필요하다. 그렇게 함께 협의해서 만든 미래가 결국 인류라는 생물이 맞이할, 진화의 과정이자 피할 수 없는 운명일 것이다.

<Unrealscience>를 참고

1800년대 다윈의 진화론은 생물체의 관점에서 자연을 설명했지만, 1970년대부터 현대 진화론은 유전자의 관점에서 자연을 설명한다.

‘주어진 환경에서 생존에 가장 적합한 특성을 가진 종이 생존한다!’라는 혁명적인 이론으로 자연에서 일어나는 많은 미스터리를 해결한 다윈은, 이 이론으로도 생물체의 행동을 모두 설명할 수는 없음을 깨달았다.

생물체는 도대체 왜 협동을 하는가!?

왜 그들은 자신의 생명이 위험할 것을 알면서도 서로를 돕는 것일까? 일례로 일벌들은 침입자가 나타나면 왜 자신의 목숨까지 바쳐 싸우고, 더 나아가 자신의 번식은 포기한 채 여왕벌의 알만 보살피며 여왕벌의 번식만을 도울까?

침입자에 맞서 희생하고 자식도 낳지 않으면 일벌들은 서로를 도와서 얻는 게 없지 않는가? 그들은 왜 내가 아닌 남을 돕는 것일까?

이 수수께끼를 연구하며 현대 진화생물학계는 엄청난 발전을 이룩했는데, 그 해답이 바로 유전자에 있었다.

생물체는 유전자의 ‘탈 것’ 또는 ‘운반체’라는 개념이 바로 그것이다.

우리들의 <이기적 유전자>.

왜 유전자를 이기적이라고 부르게 되었는지 감이 잡히는가?

생물체의 관점에서 바라보면 일벌의 희생적인 협력 행위는 이해가 되지 않지만, 유전자의 관점에서 바라보면 이런 행위들이 쉽게 이해가 된다.

일벌의 자식은 일벌 유전자의 50%만을 공유하지만, 여왕벌이 낳은 자식 즉, 일벌 자매의 유전자는 자기 자신과 유전자를 75%나 공유한다. 유전자의 50%밖에 공유하지 않는 자식을 직접 낳는 것보다, 여왕벌의 자식을 기르는 것이 유전적으로 더 이득인 것이다!

우리 몸의 자가치유 능력은 엄청나게 효율적이다. 세월이 흘러가며 손상된 세포들을 치유해가며, 인간이라는 정밀한 기계를 끊임없이 재정비해 나간다. 이런 이유 덕분에 인간은 수십 년씩 오랜 기간을 살 수 있는 것이다.

신체의 자가치유 능력은 정말 강력하고 효율적이어서, 이론적으로는 평생 자신을 치유해 늙지도 않고 죽지도 않는 불로불사를 이룰 수 있지만, 우리 몸은 늙어 죽는 길을 택한다.

신체는 왜 죽어야만 하는가?

왜 수명에는 끝이 있을까?

그 이유는 바로 우리 몸의 주인이 우리가 아닌 유전자이기 때문이다.

유전자의 입장에서 우리 몸은 유전자를 운반하는 운반체다. 생물체라는 운반체를 타고 유전자는 오랫동안 영생을 누린다. 내 유전자는 신체를 늙어 죽지 않게 하고 평생 내 몸에서만 살 수도 있겠지만, 그러기엔 너무 위험하다. 내가 다른 수컷과 싸우다 죽든, 포식자에게 잡아 먹히든, 익사하든, 굶어 죽든, ‘나’라는 연약한 몸뚱어리 하나에 모든 에너지를 집중 투자하기에는 위험성이 너무 큰 것이다.

현명한 유전자는 분산투자로 위험성을 낮춰야 한다. 그래서 운반체인 생물체에겐 성인이 되어 유전자를 번식할 수 있을 정도의 에너지만 투자해 자식을 여럿 나을 수 있도록 유도한다. 유전자를 여기저기 다른 몸뚱어리에 뿌리도록 하는 것이다. 이것이 분산투자 방법이다.

불로불사는 운반체인 내 몸뚱어리가 하는 것이 아니라, 내 몸에 탄 유전자가 하는 것이다.

그런데 왜 성별에 따라 수명에서 차이가 날까? 인간뿐만이 아니다. 침팬지, 고릴라, 긴팔원숭이, 오랑우탄까지 모두 암컷이 수컷보다 더 오래 산다. 암컷, 수컷 모두 유전자 운반체라면, 암컷 운반체가 더 오래 사는 이유는 무엇일까?

그에 대한 해답은 암컷과 수컷의 서로 다른 번식 방법에서 찾을 수 있다.

수컷 유전자와 암컷 유전자는 서로 다른 투자 전략을 취하고 있다. 우선 초기 투자부터가 다르다.

인간을 보면 남자는 365일 정자가 2억 마리씩 수도꼭지 튼 것처럼 콸콸 나오지만, 여성의 난자는 한 달에 한 번밖에 나오지 않는다.

또 난자와 정자가 어렵게 여성의 뱃속에서 수정되면, 여성은 장장 9개월에 걸쳐 뱃속의 아이에게 필요한 영양분을 제공해야 하고, 그만큼 들이는 시간과 노력이 남자에 비해 처음부터 차이가 나기 시작한다. 그렇게 오래 뱃속에서 키운 후 산부인과도 없는 숲에서 목숨 걸고 애를 낳아야 한다. 그 고비를 넘기고 나면 수개월에 걸쳐 젖을 먹이고, 걸어 다닐 때까지 업고 다니며 아이가 스스로 앞가림을 할 수 있을 때까지 유리병 같은 아이에게 헤아릴 수 없는 노력과 시간을 들인다.

이렇게 뱃속에서 정자와 난자가 만난 순간부터 그 아이가 성인이 될 때까지 엄청난 노동과 생물학적 자산을 투자한 엄마는 자식을 대하는 마음마저 특별해진다. 엄마는 자신의 목숨을 바치는 한이 있더라도, 자식을 지키고 지키고 또 지켜낸다.

그렇다면 왜 여자가 남자보다 더 오래 사는 것일까?

여성은 50세가 넘어가면 폐경에 접어들고 번식을 할 수 없게 된다. 나이든 여성이 또다시 9개월간 임신을 하고 출산의 고통을 견디기에는 위험성이 너무 높은 것이다.

따라서 직접 자식을 낳는 것보다는 이미 낳아 놓은 자식이 또 자식을 낳을 수 있도록 돕고, 그 아이들이 건강하게 자랄 수 있도록 돌봐주는 편이 훨씬 효율적이다. 할머니의 손자 손녀들은 할머니 유전자의 25%를 공유하고 있으니까.

그만큼 수컷은 번식 활동에 있어서 육체적 부담이 거의 없고 죽을 때까지 번식 능력을 고이 간직하다가 번식 능력이 떨어지면서 죽음에 이르지만, 번식 전략이 다른 여성들은 나이가 들면 직접 번식을 포기하고 손주들을 보살펴 자신의 유전자가 최대한 많이 생존할 수 있도록 끝까지 돕는다.

많은 투자가 들어간 자식을 지켜내고, 또 그 자식이 낳은 자식까지 보살피는 것이 여성이 유전자를 남기는 방법이다. 여성의 폐경 시기가 자식 세대의 번식 시기와 비슷하다는 사실과, 그들의 수명은 손자 손녀가 성인이 되는 시기와 비슷하다는 사실은 아마도 우연의 일치가 아닐 것이다.

유전자의 입장에서 여성의 수명은 더욱 늘어날 필요가 있었다. 그들은 오래 살며 끝까지 해야 할 임무가 있었던 것이다. 그렇다고 유전자에게 아버지의 도움이 필요 없었다는 건 아니다.

현재도 수렵채집 생활을 하고 있는 부족을 보면, 아버지 없이 자란 아이는 아버지와 함께 자란 아이보다 키나 골격이 왜소했고, 아버지는 외부 침입자로부터 가정을 지켜내는 역할을 했으며, 사냥으로 영양소가 풍부한 고기를 구해오는 일도 아버지의 중요한 역할이었다.

하지만 이런 일들은 아들이 성장해 성인이 되고 나면 상당 부분 대체 가능한 일이었고, 꼭 사냥을 하지 않아도 채식으로 생계유지를 하거나 다른 남성의 도움을 받을 수 있었을 것이다.

인생은 얼마나 사느냐가 중요한 게 아니다. 어떻게 사느냐가 중요한 것인 모양이다.

출처 : <1분과학>

책 <명견만리>는 여러 분야의 저명인사를 초청하여 강의를 듣는 KBS 프로그램 '명견만리'의 내용을 그 제작팀이 직접 엮은 것입니다. 이 책은 우리 시대의 가장 중요하고 절박한 문제를 함께 고민하고, 그 해답을 찾아가는 여정을 담고 있습니다.

2018.10.18일의 포스트에 계속하여 이어지는 내용입니다.

3) 북한

투자회사 로저스 홀딩스의 회장 짐 로저스는 투자의 귀재로 불립니다.

그런 그가 향후 20년 동안 지정학적으로 세계에서 가장 흥미로운 곳이 될 것이라고 장담한, 동북아시아 그중 한반도, 중국, 러시아 3국의 접경 지역입니다.

바로 북한의 라선 - 중국의 훈춘 - 러시아의 블라디보스토크의 3 지점을 연결하는 지역입니다. 북한과 무역을 하거나 합작으로 사업하는 사람들이 이구동성으로 하는 말이 있습니다.

바로 북한 경제가 빠르게 변하고 있다는 사실입니다. 또한 권력 제일주의였던 북한에서 돈의 위상이 갈수록 높아지고 있습니다.

예를 들어 돈만 있으면 지주의 아들도 입당이 가능합니다. 그리고 과거에는 탈북을 시도하다 걸리면 사살되었지만, 지금은 돈만 내면 풀려나올 수 있습니다. 북한은 현재 중앙당에서 장마당으로, 권력에서 자본으로 그 힘이 옮겨가고 있습니다.

북한과 오랜 기간 사업을 지속하고 있는 한 러시아 사업가는,

'북한이 마치 20~30년 전의 중국이나 러시아 같은 모습을 보이고 있다'라고 말합니다.

사회주의 체제를 끝내고 개혁개방에 처음 나서기 시작한 초기 자본주의의 모습, 이것이 현장을 잘 아는 사람들이 말하는 현재의 북한 모습입니다.

짐 로저스는 30여년 전부터 중국 경제의 괄목할만한 발전을 예견해왔던 사람입니다. 그는 확신에 찬 목소리로, '이제 동북아시아의 시대가 올 것이다. 그리고 그 시작점은 한반도와 중국, 러시아의 국경지대가 될 것이다'라고 강조합니다.

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4) 의료

미국에서 1,000달러, 우리 돈 백만 원이면 자신이 앞으로 어떤 병에 걸릴지 알 수 있습니다. 2014년 미국의 일루미나 illumina라는 회사가 1,000달러에 유전자를 분석할 수 있는 기기를 개발하면서, 이제는 누구나 그 정도로 개인의 게놈 지도를 그릴 수 있습니다.

일례로 안젤리나 졸리는 유전자 정보를 바탕으로 과감한 결정을 내리는데, 자신의 게놈 지도에서 유방암과 난소암을 일으키는 유전자를 발견하자 가슴과 난소를 절제하기도 했습니다. 또 유전자 분석 기술은 암 치료에도 획기적인 전환을 가져왔습니다.

미국의 암 유전체 분석업체인 파운데이션 메디슨은, 세계 곳곳에서 모여지는 수많은 암 조직에서 300여 개의 유전자를 집중 분석해서 맞춤 치료 정보를 제공합니다.

유전자와 관련된 영화를 통해 관련 내용을 살펴보죠.

1998년에 나온 '가타카'라는 영화 보셨나요? 이 영화에서는 인간의 유전자를 분석하는 것은 물론 유전자를 조작할 수 있는 미래를 그리고 있습니다.

아이가 태어나면 피 한 방울로 유전자를 분석해, 앞으로 어떤 병에 걸릴지 몇 살에 죽을지 알아내고 아이의 직업을 미리 결정합니다.

앞으로 모든 사람이 자신의 유전자 정보를 손에 쥐게 되는 날이 곧 다가올지도 모릅니다. 그에 맞춰 엄청난 변화가 생길 것입니다. 의료, 보험, 식생활의 변화는 물론이고, 배우자를 구할 때 유전자 정보를 교환하게 될 날이 머지않았습니다.

어쩌면 사회구조가 통째로 바뀔 수도 있을 것입니다.

KBS 명견만리 제작팀의 <명견만리> by 인플루엔셜, <북올림>을 참고