신체 조직과 장기를 옮기는 이식 수술은 기증자가 없으면 찾을 때까지 끝없이 기다려야 한다. 하지만 키메라(chimera) 기술은 동물 체내에서 인간의 장기를 만드는 기술로 이런 이식 대기 상태를 해소할 수 있는 길을 열어줄 수 있다.

미국 연구 센터 일부는 인간의 몸 일부를 돼지나 양 체내에서 만들어 결국 인간에 이식 가능한 심장이나 간 등 장기를 만드는 시도를 하고 있다. 동물 체내에서 장기를 키우려는 이런 시도는 인간 세포를 동물 배아에 주입해야 하기 때문에 종의 경계를 위협하는 행위라는 윤리적 비판을 받고 있다. 2015년 9월 미국 국립보건원은 연구 초기 세운 방침을 전환, 동물 배아와 인간 세포를 함께 만드는 신체 조직의 인간과 동물 키메라 기술 관련 연구에 대한 지원을 과학이나 사회에 미치는 영향에 대한 자세한 조사가 이뤄질 때까지 중단한다고 발표했다. 미국 국립보건원은 성명에서 궁극적으로 인간의 뇌 세포를 사용했다면 동물의 인식 상태를 바꿔버릴 수 있을 지도 모른다는 우려를 하고 있다고 밝혔다.

미국 국립보건원의 발표로 많은 과학자들이 다른 자금원을 찾고 있다. 인간과 동물의 키메라는 인간의 줄기 세포를 동물 배아에 주입해 만들 수 있다. 이후 임신한 동물 체내에서 인체 조직이 완성된다. 한 보도에 따르면 지난 12개월 사이 돼지와 인간 또는 양과 인간 키메라가 20개 임신한 것으로 추정되지만 현재 인간과 동물 키메라 관련 논문이나 키메라 탄생 소식은 없다.

인간과 동물 키메라 관련 연구를 하고 있는 솔크연구소는 12마리 이상 돼지가 인간과 키메라를 임신하는 데 성공했다고 밝히고 있다. 또 미네소타대학은 인간 세포를 포함한 돼지 태아 사진을 공개하고 이 태아가 선천적으로 안구 이상을 안고 있다고 밝혔다. 연구는 첨단 융합 기술에 의존하고 있으며 줄기세포 생물학과 게놈편집 기술의 돌파구가 될 것으로 기대하고 있다. 게놈편집을 이용하면 돼지와 양 등 배아의 DNA에 쉽게 손댈 수 있지만 이것만으로 특정 조작만 형성시킬 수는 없다. 따라서 인간의 줄기세포를 주입해 이식 수술 등에 사용할 기관을 동물 체내에서 키우자는 게 바로 인간과 동물 키메라 연구의 목적이다.

관련 연구를 진행 중인 미네소타대학 연구팀의 한 과학자는 심장 없는 동물을 만들 수 있으며 골격근과 혈관이 없는 돼지를 만든 적도 있다고 밝히고 있다. 또 인간의 심장을 돼지 체내에서 성장시키는 인간과 동물의 키메라 관련 연구에 대해 미 육군으로부터 140만 달러 보조금을 받는 데 성공했다고 한다. 키메라 기술은 이렇게 인간의 장기 이식을 위한 새로운 공급원이 될 수 있다는 가능성 때문에 많은 연구자가 미 국립보건원의 정책 전환에도 불구하고 연구를 진행하고 있다. 키메라 기술 관련 연구자 11명은 지난해 11월 미 국립보건원의 연구 지원 중단 방침 전환에 대해 진보에 대한 두려움이라는 부정적 그림자를 던지는 것이며 비판 성명을 내기도 했다.

물론 키메라 기술에 대한 우려가 존재하는 건 사실이다. 인간 세포를 도입해 높은 지능과 인간의 몸 일부를 가진 키메라가 태어날 가능성도 있다. 예를 들어 지능이 높은 쥐가 태어날 수도 있다. 물론 동물이 인간과 같은 의식을 갖는 일은 없을 것이다. 동물의 뇌가 인간의 것보다 훨씬 작기 때문이다. 또 예방 수단으로 연구자들은 동물과 인간의 완전한 카메라를 일으키는 일은 하지 않는다. 대신 동물 배아에 인간 세포를 주입해 어떤 영향이 나오는지 조사하는 단계라는 것이다.

지금까지 인간 세포가 동물의 몸에 미치는 영향은 상대적으로 작다고 한다. 인간 세포가 영향을 미치는 범위는 0.5% 정도에 불과해 생각하는 돼지나 두 발로 서는 양이 태어날 일은 없다는 것이다. 하지만 만일 영향 범위가 40% 정도로 확산된다면 조치가 필요할 것이라고 한다.

만일 이종간 장기를 재생할 수 있다는 가능성이 제시된다면, 예를 들어 돼지 체내에서 인간의 장기를 키우는 것도 꿈이 아니게 된다. 윤리적 문제는 여전히 남아 있겠지만 적어도 인간의 체내에서 성장시키는 것보다 훨씬 현실설이 있는 건 사실이다. 또 이식 수술 대기자는 몇 년을 기다려야 할 수도 있지만 키메라 기술을 이용하면 이식용 장기를 1년 안에 만들어내는 게 가능하다고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

이석원 기자  lswcap@techholic.co.kr

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