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Date 2016/09/29 18:17:51
Name Neanderthal
Subject [일반] 말라리아와의 최후의 결전을 벌일 수 있을 것인가?...
지금까지 인류를 가장 많이 죽인 존재는? 뭐 이런 유의 질문에는 대답도 다양하게 나와서 뭐 하나를 딱 손꼽기가 어려운데 그래도 이 질문에 대한 대답으로 상당히 높은 빈도로 나타나는 게 바로 모기입니다.



모기가 옮기는 질병을 몇 가지만 나열해 봐도 뎅기열, 지카, 황열등이 있고 그 가운데에서도 가장 무서운 자리를 차지하고 있는 것이 바로 말라리아라고 하겠습니다. 우리에게는 그저 아프리카에서 못 먹어서 피골이 상접하고 배만 볼록 튀어나온 흑인 아이들에게나 유행하는 전염병 정도로 인식되고 있는 이 말라리아가 실은 단일 원인으로서는 지금까지 인간을 가장 많이 죽인 원흉이라고 합니다.



2015년 단 한 해 동안의 자료만 봐도 전 세계적으로 약 2억 명의 사람들이 말라리아에 감염되었으며 그 가운데 약 50만 명이 사망했다고 하니 위의 표현이 그렇게까지 과장된 것은 아닌 것 같기도 합니다.




말라리아는 Plasmodia라고 불리는 말라리아 원충 때문에 발생하는 질병입니다. 이 녀석은 단세포 동물인데 철저하게 모기에 의존하는 삶을 살고 있습니다. 이들은 모기의 몸속에 있을 때는 포자 형태를 하고 있다고 합니다. 그러다가 모기가 사람을 물 때 이들은 사람의 몸속으로 들어오게 되는데 이렇게 일단 사람의 몸으로 들어오게 되면 악몽이 시작됩니다.

우리 몸속으로 들어온 이놈들은 우선 인간의 면역체계를 피해서 간에 자리를 잡는다고 합니다. 이렇게 간에 자리를 잡은 후 간세포들을 숙주삼아서 다음 단계인 작은 물방울 모양의 낭충으로 성장하게 됩니다. 이렇게 포자에서 낭충으로 성장하는 데 약 한달 정도의 시간이 소요된다고 합니다. 이때는 이미 하나의 포자가 수천 개의 낭충으로 번식하고 난 이후이지요.




이렇게 기생충으로 성장한 놈들은 간세포를 찢고 나와서 혈류를 타고 다음 목표를 향해 나아가게 됩니다. 이들의 다음 목표는 적혈구들 입니다. 그리고 이들이 혈류를 타고 이동할 때는 인간의 면역체계가 작동하는 것을 피하려고 자신들이 찢어 죽인 세포들의 세포막을 겉에 둘러쓴 채로 다닌다고 합니다. 마치 적을 죽이고 적의 갑옷을 전리품으로 챙겨서 입고 다니면서 우리 편 행세를 하는 셈이 되는 거지요.



이렇게 적혈구로 들어가게 되는 놈들은 다시 그 속에서 번식하고 그 뒤에는 간세포에서 그랬던 것처럼 적혈구를 찢어발기고 또 다른 적혈구들을 찾아서 이동하게 됩니다. 이런 과정이 수도 없이 계속되게 됩니다.



이렇게 말라리아 원충들에 의해 찢겨진 세포 전해물들은 독소를 내뿜게 되고 그렇게 되면 우리 몸에서 강력한 면역반응이 일어납니다. 이에 따라 고열과 땀, 오한, 경련, 두통 그리고 때때로 구토와 설사와 같은 증상들이 나타나게 되는 겁니다. 말라리아 특유의 증상들이죠. 만약 말라리아 원충들이 뇌혈관 벽까지 침입하게 되면 사람을 혼수상태에 빠지게 만들거나 신경에 손상을 일으키게 하고 심하면 사망에 이르게 까지 한다고 합니다.

이렇게 사람 1을 말라리아에 감염시켰습니다. 이제 감염된 사람 1을 모기가 물면 새로운 사이클이 시작될 준비가 완료됩니다. 감염된 사람 1을 물었던 모기가 사람 2를 물면 사람 1에서 진행되었던 사이클이 그냥 그대로 사람 2에게서 반복이 되게 됩니다. 감염된 사람 2를 모기가 물고 또 그 모기가 사람 3을 물고, 또 물고, 또 물고......이 때부터는 "잘라내기 -> 붙여넣기"가 무한 반복이 되는 것이지요.

이 모든 과정에 모기들이 핵심역할을 하고 있습니다. 이 모기라는 놈들은 적어도 약 2억 년 전부터 지구상에 존재했으며 수 조마리의 개체수가 있고 암컷 하나가 한번에 300개 이상의 알을 낳습니다. 한 마디로 홈키x나 에프킬x 좀 뿌려서 되는 수준이 아니란 거지요. 상황이 이럴진대 어떻게 이놈들을 다 잡겠습니까? 말라리아 원충들이 다른 곤충들은 마다하고 오직 "모기 택시"만을 타고 다니면서 "난동"을 부리는 데는 다 그만한 이유가 있었던 거지요.

하.지.만.

인간들도 그동안 넋 놓고 당하고만 있지는 않았습니다. 말라리아 원충들에게 결정적 한방을 날릴 기술이 개발된 것입니다. 바로 "유전 공학"이 그것입니다. 과학자들은 모기의 유전자를 변형시켜서 실제로 말라리아에 면역을 가진 모기들을 탄생시키는 데 성공했습니다. 이렇게 유전자가 변형된 모기들은 절대 말라리아를 퍼뜨리지 않는다고 합니다.




이뿐만이 아닙니다. 과학자들은 또 이렇게 변형된 유전자가 항상 100% 아랫세대로 전달되도록 하기 위해서 이 변형된 형질이 늘 우성이 되도록 만드는데도 성공했습니다. 다시 말해서 이렇게 유전자가 변형된 모기와 그렇지 않은 일반 모기가 교미를 해서 자식을 탄생시킬 경우 그 자식들은 거의 모두 다 변형된 유전자를 가지도록 했다는 말입니다.





유전자 변형 모기들을 퍼뜨리자!..."유충 하나 빼고는 다 유전자 변형 유충들..."


이제 남은 일은 단 하나...이렇게 유전자가 변형된 모기들을 자연 속에 풀어놓은 일 뿐입니다. 그렇게 되면 곧 전체 모기 개체들 가운데 말라리아를 옮기지 않는 모기들이 늘기 시작하고 머지않아 대부분의 모기들이 다 말라리아를 옮기지 않게 될 것이라고 합니다. 말라리아 원충의 입장에서는 "모기 택시"를 타지 않고서는 숙주인 인간의 몸속으로 들어갈 길이 없는데 갑자기 택시들이 모두 파업을 하고 거리에 단 한 대도 나타나지 않게 돼 버린 것입니다.

몇몇 과학자들은 이러한 유전자 변형 모기들이 말라리아 원충들에게 적응할 시간을 주지 않고 충분히 빠르게만 개체수가 늘어난다면 말라리아를 완전하게 없앨 수 있다고 보고 있습니다. 그렇다면 지금이라도 당장 이 모기들을 자연 속으로 풀어놓지 왜 망설이고 있느냐? 하고 물어보실 수도 있습니다. 그런데 문제가 또 그렇게 간단하지 많은 않다고 합니다.

생각해야 될 점은 이전에는 결코 한 생물체에 대해서 이 정도의 규모로 유전자 변형을 시도한 적이 없다는 것입니다. 따라서 이런 시도로 인해 벌어지게 될 결과가 바라던 대로 단지 말라리아의 박멸로만 그치게 될지, 아니면 전혀 예상하지도 못했던 부작용이 나타나게 될지 어느 누구도 확신을 할 수 없습니다. 예상보다 유전자 변형 모기들의 개체수 증가가 더뎌서 말라리아 원충이 박멸되기는 고사하고 오히려 본인들이 성질을 바꾸어서 더 독한 놈들이 되어 돌아올 수도 있을 것입니다. 어느 누구도 100% 확신을 하지는 못하니까요.

또 일단 한번 유전자 변형 모기들을 자연에 풀어 놓으면 다시는 돌이킬 수가 없습니다. 이게 무슨 갤럭시 노트 7 리콜도 아니고 나중에 문제가 생긴다고 모기들을 다 회수(?)하교 새로운 모기들로 교체(?)할 수도 없습니다. 좋든 아니든 그 결과를 우리들이 고스란히 감수해 내야 하는 상황인 것입니다.

이러한 위험을 감수 하고서라도 여러분들이 이 글을 읽는 짧은 시간 동안에도 말라리아로 인해 죽어갔을 몇 명의 어린이들의 목숨을 위해서 이러한 시도를 과감하게 해야 할 것인지 아니면 그냥 현재의 시스템을 보완해 가면서 말라리아와 계속 싸울 것인지 그 결정은 결코 쉽지 않을 것 같습니다.


"유전자 검을 쓸 것인가?"...


"말 것인가?"...

여러분이라면 어느 쪽을 선택하시겠습니까?


본문은 다음에 링크된 동영상을 참고하여 작성되었습니다.
(동영상 링크: )

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피와땀
16/09/29 18:27
수정 아이콘
예측&관리 가능한 확실한 피해 vs 예측&관리 불가능한 위험

저는 전자를 택하겠습니다.
말라리아에 인류가 멸망할 가능성은 지극히 낮지만, 유전자 변형 모기 때문에 인류가 멸망할 수도 있다고 생각합니다.
16/09/29 19:20
수정 아이콘
통제 불가능한 기술을 도입하는것 만큼 위험한게 없죠. 파급효과도 너무나 크고요. 문제가 생긴다고 날려버릴수도 없고 말이죠.
16/09/29 18:37
수정 아이콘
영화 '미믹'이 떠오르네요.
청소부하이에나
16/09/29 18:44
수정 아이콘
모기 멸종 보다는 나은 방법인거 같네요. 실제도 어느정도의 유전자 변형이 가해졌느지는 모르겠지만
GMO 작물들 정도의 변형이라면 방사하는것도 좋다고 봅니다. 아직도 많은 사람이 말라리아에 고통 받고 있으니깐요.
16/09/29 19:19
수정 아이콘
밑에 분이 써주신대로 유전자 정보를 스스로 바꾸는 기능을 유전자조작으로 추가해버리는 기술입니다.
쉽게 넘어갈 문제가 아니죠.
청소부하이에나
16/09/29 20:27
수정 아이콘
단순히 병충해에 강한 작물을 만들자...정도의 레벨은 아니군여
cluefake
16/09/29 18:46
수정 아이콘
이게..진짜 작은 규모로 확실하게 관리해서 초장기간의 실험을 할 수 있으면 좋을텐데요.. 근데 현실적으로 힘들겠죠. 어디 확실히 밀폐된곳에서 수십년 다뤄보면 판단할수 있을거같은데 현실은 그러다 유출되겠지
냉면과열무
16/09/29 19:04
수정 아이콘
엄청 무섭네요. 진짜..
사성청아
16/09/29 19:10
수정 아이콘
올해 노벨상을 받을 것으로 예상하는
CRISPR이라는 유전자 가위입니다

이는 원핵세포의 면역체계에서 쓰이는 단백질입니다
세포에 침입하는 적의 DNA를 기억해두었다가 이를 잘라서 물리치는 용도입니다
이를 발견해서 유전자 편집에 사용하게 된것이죠

Gene Drive의 문제는
GMO처럼 단순히 유전자를 조작한다는데 있지 않고
[모기 유전정보에 이 유전자 가위를 포함시킨다는데 있습니다]

이렇게 하는 이유를 이해하기 위해서는 설명이 더 필요합니다

예를 들어봅시다

부모 모기의 염색체가 각각 AA, AB라고 합시다 (유전자는 부모에게서 하나씩 받아서 항상 두개1세트씩 가지고 있습니다)
여기에서 B는 말라리아를 전염시키지 않는 유전자를 가지고 있습니다
그럼 자손은 AA와 AB가 딱 반반으로 나옵니다
때문에 우리가 목표로 하는 말라리아를 옮기지 않는 모기는 일정 비율 이상으로 퍼지지 않습니다

해결 방법은 두가지가 있습니다 AA를 모두 죽이던가
아니면 AB라는 유전자를 가진 모기가 스스로 A를 B로 바꿔 BB가 되던가

여기서 Gene Drive라는 것은 후자를 말합니다
그러기 위해서는 스스로 유전자를 편집할 수 있어야 하고
유전자 가위를 모기의 유전정보에 포함시켜야하는 것이죠

때문에 부모는 항상 AA 또는 BB가 됩니다.
부모가 AA와 BB인경우 자손은 항상 AB가 나옵니다
그리고 스스로 유전자 가위를 써서 BB가 됩니다
(부모가 모두 BB인경우는 너무 당연히 자손도 BB입니다)
부모는 AA, BB였지만 자손은 항상 BB니까 몇세대를 지나면 대다수의 모기가 말라리아를 옮기지 않게 됩니다

여기서 다시 강조 드리는 것은 [모기 유전자에 유전자 가위가 포함] 되어야 이것이 가능하다는 것 입니다
그리고 이는 GMO와는 전혀 별개의 위험을 가지고 있습니다

우리가 목표로 하는 말라리아 유전자 A,B에 적용하는 것 이외에
목표와는 다른 온갖 유전자를 자르고 다닐 수도 있고
다른 생물(바이러스, 박테리아 등등)에게 퍼질 수도 있습니다
우리는 이 강력한 무기가 퍼지는 것을 통제할 수 없을겁니다
Neanderthal
16/09/29 19:24
수정 아이콘
좋은 보충설명 검사드립니다.
16/09/29 21:40
수정 아이콘
와 댓글 정말 감사합니다. 크리스퍼 몰랐는데 이거 보고 알았어요. 본문만 보고는 이해가 안갔거든요 유전자 100% 전달한다는게... 진짜 놀라운 기술이네요.
사성청아
16/09/30 09:34
수정 아이콘
네 설명이 부족해 오해의 소지가 있게 적어놓았는데
혹시나해서 보충설명 달아놓습니다

크리스퍼는 Gene Drive를 일컫는 단어는 아니고
유전자 가위 중 한가지를 의미하는 단어입니다

수십억 배열이 있는 DNA에서 특정한 곳을 어찌 찾아 자를 수 있는가가 항상 문제가 되는데
이 크리스퍼는 구분할 수 있는 배열수가 기존기술보다 길어졌습니다
또 작아서 다루기가 간편합니다
그래서 기존 연구하던 사람뿐 아니라 다른 연구자들도 갑자기 관심을 보이고 있습니다
IT의 딥러닝 같은 상황이라고 봅니다

그리고 GeneDrive는 개념으로
원론적으로는 크리스퍼가 아닌 다른 유전자 가위로도 가능은 합니다
다만 크리스퍼가 작고 잘 작동하기 때문에
이제서야 가능할거 같다 수준의 논의가 나오는 것입니다
16/09/30 08:54
수정 아이콘
하디 바인베르크 법칙을 어떻게 무시하나 했더니 이런 방법이었군요 모기 life cycle과 분포 고려해서 견적 뽑아봤을거 같은데 어떨지 궁금하네요
그리고 말라리아는 세균보다 고등한 원충이라 엄청난 변이가 생길것 같진 않아서 해볼만 할것 같기도 한데 예상치 못한 일이 생겨도 말라리아가 에볼라가 되진 못할테니까요
사성청아
16/09/30 09:28
수정 아이콘
유전자 가위는 모기에 삽입하는 것이고
말라리아에 면역을 갖게 하는 유전자를 삽입하게 됩니다
즉 유전자 가위는 말라리아에 직접 작용하지 않고 모기에게만 동작합니다

하지만 DNA라는 것이 조각나서 돌아다닐 우려가 항상 있고
모기에게는 말라리아 말고도 다른 생물들이 많이 살겁니다
특히 모기 계통에 감염되는 바이러스류들이 해당 유전자를 갖게 되었을때 어찌될지 아무도 모르죠
16/09/30 10:53
수정 아이콘
모기가 말라리아에 저항할때 말라리아가 예상치못한 변이를 일으킬 가능성에 대한 것이고 저 유전자 가위가 생존에 도움이 된다면 이미 많은 바이러스나 세균들이 이미 가지고 있지 않았을까요? 아니면 유전자가위가 특정 염기서열이 아니라 다른 곳도 자를 수 있는 가위로 바뀔수 있다는 뜻인가요?
사성청아
16/09/30 12:56
수정 아이콘
모기가 말라리아를 옮기지 않는건 모기 중 일부가 이미 가지고 있는 특성일겁니다
하지만 이는 모기의 생존과는 관계가 없기 때문에 대다수의 모기로 퍼지지 않았을 것입니다
유전자가위는 말라리아에 직접 작용하는게 아닙니다
말라리아에 관계하는 유전자를 모기에게 넣어주는 역할을 하는거죠

CRISPR는 박테리아와 고세균이 가지고 있는 면역체계입니다
해당 생물의 면역시스템에서 중요한 위치를 차지하는 꽤나 강력한 무기죠
그리고 면역체계인게 아주 중요한게 이미 정해진 배열을 자르는게 아니라
상대방 정보가 있다면(RNA형태로) 그곳을 자를 수 있어요
그래서 이 면역체계 이름이 "적응"면역체계입니다
때문에 언제든 다른 곳을 자를 가능성이 있습니다

1. DNA를 자른다
2. 우리가 자를곳을 지정할 수 있고
3. 자를때 제약조건이 덜하다(여기저기 다 자를 수 있다)
때문에 우리가 마음대로 이곳저곳을 자르며 편집할 수 있게 되죠
아주 강력한 도구이고 유용합니다
그래서 이것이 통제 불가능에 빠지면 더더욱 위험할 수 있습니다

드러나는 위험이 있다면 실험 디자인 수준에서 고려가 되어있겠지만
어떤 방식으로 작동할지 우리가 아직 잘 모른다는게 가장 큰 문제입니다
16/09/30 15:43
수정 아이콘
읽어보니 굉장히 위험한 기술이네요. 다른 종에 이 유전정보가 전달되면 무시무시한 결과가 초래될 수 있겠습니다.
퀀텀리프
16/09/29 19:15
수정 아이콘
이렇게 복잡한 유기화합물간의 상호작용속에서도 생명체들이 생존하는것이 기적..
16/09/29 19:50
수정 아이콘
16/09/29 20:50
수정 아이콘
모기놈들에게 치를 떨고 있습니다만, 예상하기 힘들고 수습하기 힘든 처방은 꺼려지네요.
숙청호
16/09/29 21:40
수정 아이콘
재미나게 읽었습니다
살려야한다
16/09/29 22:09
수정 아이콘
정말 흥미로운 주제이군요. 잘 읽었습니다.
제랄드
16/09/29 22:41
수정 아이콘
믿고보는 네안데르탈님 글 오늘도 잘 읽었습니다.
그리고 링크해주신 영상도 봤는데 구성과 디자인이 참 귀엽네요. 모바일 게임으로 만들어도 될 정도.
16/09/29 22:53
수정 아이콘
말라리아균 너무 귀엽게 생겼....
흑마법사
16/09/30 05:34
수정 아이콘
흥미롭네요. 돌연변이의 가능성과 위험성이 걱정되긴 합니다. 인간에게 무해한 돌연변이라면 모르겠으나 어떤 변화가 언제 생길지 정말 아무도 모르는 일이니까요. 말 그대로 인류를 구원할 수도 멸망시킬 수도 있는 일일 것 같습니다.
신의와배신
16/09/30 11:34
수정 아이콘
금지되지 않은 일은 언제나 현실로 발생할 수 있다는 양자역학의 금언에 따른다면 이미 발명된 유전자 가위가 퍼져나갈 확률이 0이 아니겠네요
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