‘유전자 드라이브’로 모기 씨를 말린다
2018년 10월 24일 15:40【글자 크게
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세계적인 기업가 빌 게이츠와 멜린다 게이츠는 그들의 이름을 딴 빌 앤 멜린다 게이츠 재단을 설립해 막대한 자본을 투자하며 인류를 위한 ‘질병퇴치’에 힘쓰고 있다. 에이즈나 암 등 각종 질병 퇴치 연구를 위한 빌 게이츠의 통 큰 투자는 늘 화제가 되고 있는데 특히 빌 게이츠가 관심을 가진 질병은 바로 모기가 옮기는 ‘말라리아’이다.
모기는 전세계적으로 인간을 가장 많이 죽인 동물이다. 각종 질병을 전파하는 주요 매개체이기 때문이다. 말라리아 감염 사망자의 절대 다수는 사하라이남 아프리카에서 발생한다. 2016년 전세계에서 2억 1600만명이 말라리아에 감염되고 44.5만명이 사망했다. 영국의 임페리얼 칼리지 런던 연구진은 암컷을 불임으로 만드는 유전자 변형을 통해 실험실내의 모기를 7, 11세대 만에 전멸시키는 데 성공했다.
이는 이미 감염된 환자의 몸속에 있는 말라리아 기생충을 죽이는 약이거나 감염 전에 예방하는 항말라리아제와 관련된 방법이 아니다. 바로 말라리아를 전파하는 매개체인 모기 자체를 궤멸하는 전략이다.
말라리아모기 가운데 암컷 모기를 ‘불임’으로 만들어 더는 모기가 태여나지 못하게 만드는 것이다. 이 기술은 특정한 유전 형질을 빠르게 다음 세대에 전달한다고 해서 ‘유전자 드라이브’라고 부른다.
우선 수컷 말라리아모기의 유전자를 조작한다. 모기의 유전자에 유전공학적으로 불임 유전자를 붙여놓는다. 동시에 ‘유전자 가위’도 함께 수컷 모기에 넣는다. 그러면 유전자 조작 모기와 야생의 암컷 모기로부터 나온 후손들은 수컷 모기로부터 불임 유전자를, 암컷 모기로부터는 가임 유전자를 물려받게 된다.
그리고 이때 유전자 가위가 작동해서 암컷 모기로부터 물려받은 가임 유전자를 잘라내고 그 자리에 불임 유전자를 넣는다. 그러면 암컷 모기는 불임 상태가 된다.
임페리얼 칼리지 런던 연구팀은 총 600마리의 말라리아모기를 대상으로 실험했는데 모기 집단은 7세대 만에 모든 암컷 모기가 불임 상태가 됐다. 결국 모든 말라리아모기가 궤멸하게 되는 것이다. 이 연구 결과는 9월 24일 《네이처 바이오테크놀로지》에 실렸다.
불임 유전자를 심는 것 이외에도 다른 유전자를 조작하여 말라리아 모기를 박멸하려는 연구가 있다. 영국의 ‘옥시텍’이라는 바이오 기업은 ‘자살 유전자’를 심은 유전자 변형 뎅기열 모기를 만들어서 브라질 일부 지역에 풀었더니 뎅기열 모기 개체 수가 80% 가까이 줄었다. 이 업체는 빌 앤 멜린다 재단과 협업하여 지속적으로 유전자 변형 말라리아모기를 만들 계획이라고 한다.
물론 유전자 변형 모기를 본격적으로 야생에 풀기 전에 예상치 못한 부작용도 고려해야 한다. 말라리아모기를 박멸하는 방법이 특정 개체의 멸종을 야기할 수도 있기 때문이다. 그리고 불임 유전자가 다른 생명체에 전달될 가능성도 완전히 배제할 수 없다. 때문에 상용화까지는 아직 갈 길이 멀다는 것이 학계의 주된 립장이다.
한편 세계보건기구(WHO)는 오는 2030년까지 말라리아를 완전히 퇴치하기로 결의했다. WHO 세계 말라리아 프로그램의 국장 페드로 알론소는 “살충제나 모기장 같은 전통적 방식에서 벗어나 새로운 퇴치기술을 개발할 수 있도록 정치적, 경제적 의지와 노력이 수반돼야 한다.”고 말했다.
