유전공학의 장점에는 수많은 것들이 있습니다.

암 돌연변이 세포의 세포 사멸을 유도 하는 p53 유전자를 이용 암 치료에 사용 되는 경우도 있구요

그리고 여러가지 인간에게 유용한 물질과 효소등응 유전자 조작에 의해 대량 발현을 해서 사용하는 경우도 많고요

DNA 백신이라고 하여서 virus 예방에도 사용되고 있습니다. 그리고 DNA 칩기술을 이용해서 암이나 질병에 관련된 유전자를 찾아 낼수도 있고 , 줄기세포에 의한 불치병의 치료도 가능하구요,  비타민 A 의 섭취가 부족한 사람들을 위해 유전자 조작에 의한 베타-카로틴을 많이 포함하는 쌀에 대한 얘기도 들어보셨죠?

유전공학에 의한 바이오 마커도 아주 이로운 점이구요

문제점으로는  인간 복제의 가능성이 커지고, 생명을 인간이 조작하는 것은 자연 질서를 파괴하고 생태계의 파괴를 가져올수 있으며, 유전자 조작 농산물이나 식품은 돌연변이 유발원이 될수 있을 가능성이 있고, 복제기술을 악용할 수 있는 윤리적 문제점들이 생기지요

<!--StartFragment--> 

요즘 유전 공학은 놀라운 발전을 이루었다. 게놈 프로젝트의 완성으로 인간의 유전자 구조를 모두 파악할 수 있게 되었다. 또한 동물은 물론이고 이론상으로는 인간의 복제도 가능하게 되었다. 이런 발전을 이룬 유전 공학에 대한 사람들의 관심은 높아져 가고 있다. 그러면 왜 사람들은 유전 공학에 관심을 가지고 있을까?
지금 인간은 많은 문제에 직면해 있다. 그 중의 하나가 인구 증가로 인한 식량 문제이다. 그런데 과학자들은 유전자 조작 식품으로 이를 해결할 수 있다고 주장한다. 유전자를 조작하면 한 종자에서 지금보다 월등히 많은 양의 수확을 거둘 수 있다고 생각하는 것이다.
또한 사람들은 유전 공학이 불로장생의 꿈을 이룰 수 있다고 생각하고 있다. 지금까지 그 생각을 뒷받침하듯 질병을 유발한다고 여겨지는 유전자를 발견하거나 그런 유전자를 퇴치하는 유전자를 발견하는 등의 많은 진전이 있었다. 따라서 대다수의 사람들이 적어도 20년 후에는 인간의 평균 수명이 100세를 가볍게 넘을 것으로 보고 있다.
하지만 이런 전망이 모두 맞을 것이라 보기는 힘들다. 그렇다고 해서 전혀 효과가 없지는 않을 것이다. 이미 효과를 보고 있는 것도 있기 때문이다. 동물 복제는 이미 성공해서 실용화 작업을 힘쓰고 있다. 하지만 모든 것이 우리의 예상대로 되지는 않는다. 그 예로 게놈프로젝트를 들 수 있다. 우리의 총 유전자 수는 예상보다 턱없이 초파리의 4배 정도인 약 10만개 정도로 조사됐다.
이런 유전 공학에 단점이 없는 것은 아니다. 우리가 예상할 수 있는 가장 큰 문제는 윤리적 문제이다. 만약 히틀러 같은 인류의 적이 복제되어서 나타날 경우 우리가 받을 수 있는 피해는 너무나 크다. 또한 인간의 존엄성이 파괴되어서 생명을 경시하는 풍조가 나타날 수 있다. 이런 현상은 현대 사회에서 이미 나타나고 있는 현상이기 때문에 만약 인간 복제가 현실화될 경우 그 파장은 엄청날 것이다. 또 다른 한가지 문제는 안전성이다. 유전자를 조작해서 만든 식품들은 아직 안전성이 제대로 검증되지는 않았다. 그래서 몇 달 전 유전자 콩 수입을 둘러싸고 문제가 불거진 적이 있었는데, 그때 사람들은 안전을 염려하며 수입을 반대했고, 먹으려 하지도 않았다. 유전자를 조작했다면 인간의 유전자에도 악영향을 끼칠 수 있다고 생각하기 때문이다.
이런 단점들을 제거하지 않고서는 유전 공학의 발전을 기대하기 어렵다. 따라서 이런 단점들을 먼저 해결하려는 노력이 있어야 한다. 그러기 위해서는 먼저 과학에 대한 지나친 신뢰를 버려야 한다. 과학자들이나 몇몇 사람들은 과학을 지나치게 믿는다. 과학만이 우리의 삶을 이끌 수 있으며 무조건 옳다는 등의 주장이다. 하지만 이런 주장은 과학에 인간의 생각이 개입된다는 것을 무시한 결과이다. 인간은 완벽할 수 없다. 따라서 그런 인간의 생각이 언제나 옳을 수는 없다. 따라서 무조건 자신의 연구 결과를 믿고 서둘러 실용화해서는 안 된다. 결정은 한 순간이지만 나타날 피해는 수백 년 이상 지속될 수 있기 때문이다. 따라서 연구 결과를 실생활에 이용하려 하기 전에 불러올 수 있는 결과에 대해 한번 더 생각해보려는 자세가 필요하다.
유전 공학은 미래에 인간을 도와줄 가장 유용한 학문 중 하나이다. 따라서 유전 공학의 단점이 있다고 유전공학 연구를 포기해서는 안 된다. 하지만 단점을 해결하려는 노력도 포기해서는 안 된다. 꾸준히 단점을 해결하려는 노력이 뒷받침된다면 미래의 우리의 삶은 훨씬 편안해질 수 있을 것이다.

(길었나 모르겠습니다..... 도움될렸는지)

(합성 아님)

돼지 딸기

(난곳:경남 거창 딸기 하우스 )

장점-유전공학의 장점은... 물론 생명연장이죠...장기이식수술도 편해져서 기본수술이될수도있구요..

그리고 식량대량증가,복제인간 생성

이렇게있습니다..

단점-단점은 인간의 생명을 소흘히여긴다는것이죠....

만약에 내가. 페암에걸렷을때... 건강한 장기를 가진 나를 복제를 해야합니다...

그런데..

한사람을 살릴려고 한생명을 죽여야한다는 것입니다..복제인간도 하나의 생명이고 존중받을필요가있다는것이지요. 하지만 매래에는 그런생각을 하지않으것입니다..

그로인해 사람들의 생명을 소흘히 여길수 있게되는 것이지요....

이상입니다.... 너무허졉해서 죄송해요....

실제로 유전공학이 미래에 약속한 바는 대단히 큰 것이고, 이 기술들이 가져다주는 잠재적인 이익은 새로운 사실이 발견됨에 따라 더 커지게 될 것이다. 더 이상 해부용 시체의 뇌하수체에서 극소량 밖에 얻을 수 없었던 생장호르몬을 추출하지 않아도 되는 것이다. 그것은 유전공학의 발달로 인하여 이제 그 생장호르몬을 대량생산할 수 있기 때문이다. 또한 유전적 질병으로 인해 활동이 부자유스럽던 사람에게 정상적인 유전자를 넣어줄 수도 있으며, 병이 발병하기 훨씬 전에 그 병을 진단하여 생명을 구할 수도 있는 것이다.
과연 이러한 유전공학이란 무엇인가? 간단히 말하면 유전공학(genetic engineering)이란 DNA를 목적에 따라 적절히 조작하여 유전물질을 개조시키는 과정이라 정의할 수 있다. 즉, 생물계를 이용하여 물질을 생산하는 생명공학의 한 부분이다.

이 글에서는 유전자의 구성물질인 DNA를 이용한 재조합 DNA 기술과 유전공학이 어떤 분야에 적용되었는지에 대해 설명하고자 한다.

DNA 기법

기본적으로 유전공학자들이 하는 일은 특정한 DNA절편을 세포에 도입하여 복제되도록 하는 것이다. 새로 도입된 DNA를 지닌 세포가 분열을 거듭하여 클론(clone)을 생성한다. 클론 내의 세포들은 모두 동일하며 도입된 DNA 사본을 포함하고 있다. 새로운 DNA를 포함하는 세포가 상당히 많아지게 되면 연구하거나 조작하기에 충분한 만큼의 외래 DNA를 얻을 수 있게 된다. 도입된 유전자가 복제를 계속하고 복제된 사본이 각기 특정 단백질을 생산함에 따라 도입된 유전자의 산물도 대량으로 얻을 수 있다. 여기에 따르는 기법은 간단하다. 우선 관심이 있는 DNA절편을 벡터(vector)라 부르는 운반자의 DNA분자에 연결시킨다. 그러면 벡터의 숙주세포는 벡터와 외래 DNA가 조합된 것, 즉 재조합 DNA(recombinant DNA)를 원래 자신의 것처럼 다룬다.

이제 재조합 DNA 연구에 사용되는 효소와 또 어떻게 효소들이 유전자 클로닝에 이용되는지 알아보자. 이러한 과정을 수행하는데 이용되는 모든 효소와 관계된 기술은 생물계에서 자연적으로 일어나는 것이며, 벡터와 DNA 전달 기술은 모두 정상적인 유전적 요소와 과정을 응용한 것이다.

제한효소와 점착성 말단

DNA에 관한 연구는 지난 몇 십년간 계속되어 왔으나 제한효소의 발견 이후에야 재조합 DNA가 가능하게 되었다. 제한효소(restriction enzyme)란 특정 염기서열에서 DNA 분자의 당-인산 골격을 끊을 수 있는 효소를 말한다.

유전공학자들이 이 제한효소를 발명한 것은 아니다. 이러한 효소들은 자연 상태의 세균에 존재하며, 이것은 바이러스 감염에 대한 복잡한 방어 메카니즘의 한 부분이다. 세균은 제한효소를 사용하여 침투한 바이러스 DNA를 분해시킨다. 제한효소는 유전공학에서 매우 광범위하게 이용되는데, 자연에서는 그들의 기능이 바이러스 DNA를 절단하는 것이지만, 실제로 DNA 사슬에 존재하는 특정 뉴클레오티드 서열을 절단할 수 있기 때문이다. 제한효소에 의해 인식되는 특정 뉴클레오티드 서열을 제한효소의 제한부위(restriction site)라 부른다.

모든 세균은 적어도 한 종류 이상의 제한효소를 생산한다. 많은 종류의 세균을 연구함으로써 학자들은 지금까지 서로 다른 제한부위를 인식하여 절단할 수 있는 수백 종류의 제한효소를 분리하였다. 제한효소가 어떻게 작용하는가에 대한 하나의 예로 가장 널리 쓰이는 제한효소 중 하나인 EcoRⅠ (제한효소의 이름은 대부분 이들이 분리된 세균 이름에서 따온다. 예를 들어 EcoRⅠ의 경우는 대장균(E. coli)에서 처음 분리되었기 때문에 붙인 이름이다.)을 살펴보자. EcoRⅠ을 DNA에 첨가하면 제한부위가 발견되는 곳은 어디든지 절단하는데 EcoRⅠ1의 제한부위는 6개의 염기로 이루어져 있다.

이 효소는 위에서 보는 바와 같이 G와 A 사이를 엇물리게 절단하므로 각 DNA의 절단된 제한절편(restriction fragment)의 끝은 점착성 말단(sticky end)이라고 부르는 짧고 단일가닥으로 된 꼬리를 가지게 된다. 점착성이란 용어는 점착성 말단을 갖는 다른 절편의 꼬리와 다시 배열될 수 있기 때문이다. 절편들은 상보적인 염기를 갖는 점착성 말단과 수소결합에 의해 일시적으로 결합될 수 있다.

<점착성 말단과 비점착성 말단>

다음 표는 다른 제한효소들의 제한부위를 보여 주고 있다. EcoR1과 같이 6개의 염기서열을 인식하는 효소가 있는 반면, 위 그림의 HaeⅢ 같은 효소는 4개의 염기서열을 인식한다. 실제로 5개, 8개의 염기를 인식하는 효소도 있다.

제한효소와 점착성말단

어떤 DNA 절편도 벡터 DNA의 적절한 제한부위에 삽입시켜 클로닝할 수 있다. 가장 널리 사용되는 벡터는 재조합 DNA의 생산을 쉽게 하기 위해 조작된 세균성 플라스미드와 바이러스에서 얻은 것이다. 이 경우에 절편을 클로닝하는 것은 꽤 간단한 편이며, 그 예는 다음과 같다.

우선, 벡터 분자를 외래 DNA 절편을 만드는데 사용했던 제한효소로 절단한다. 이렇게 처리된 벡터의 점착성 말단은 삽입시킬 DNA 절편의 점착성 말단과 같게 된다. 이렇게 처리된 벡터의 점착성 말단은 외래 DNA를 상보적인 점착성 말단끼리 수소결합을 할 수 있는 조건하에서 혼합시킨다. 이 때 리가아제 효소를 첨가해 준다. 리가아제는 당-인산 골격을 공유결합으로 연결시킴으로써 외래 DNA가 완전하게 플라스미드의 한 부분이 될 수 있도록 해 준다.

칼슘으로 처리하여 세포벽의 투과성을 높인 세균 세포에 이 플라스미드 DNA를 첨가해 준다. 그러면 어떤 세균은 플라스미드를 흡수하게 된다. 도입된 DNA는 세균이 세포분열을 할 때마다 함께 복제된다. 이 단계에서 플라스미드를 흡수한 세포와 그렇지 않은 세포를 구별해야 하는 문제가 생기는데 다행히도 이것은 간단한 작업에 속한다. 왜냐하면 클로닝에 사용되는 대부분의 플라스미드는 그들의 숙주세포에게 항생제에 대한 저항성을 부여하기 때문이다. 그러므로 플라스미드를 흡수하지 않은 숙주세포를 죽게 할 항생제가 포함된 배지에 세포 혼합물을 분주한다. 앰피실린(ampicillin)은 이런 목적으로 가장 널리 쓰이는 항생제이다. 다음 그림은 전형적인 플라스미드를 보여준다.

* pUC19 : 재조합 DNA를 만들기 위해 널리 사용되는 플라스미드 *

때때로 벡터의 점착성 말단이 외래 DNA가 삽입되지 않은 채 다시 붙어 버린다. 따라서 외래 DNA가 삽입된 플라스미드와 삽입되지 않은 플라스미드를 구별해야 하는데, 이는 이론적으로는 매우 간단하다. DNA가 삽입될 벡터 플라스미드의 제한부위를 특정 유전자의 중간에 오도록 조작한다. 외래 DNA가 유전자 중간에 삽입되면 그 유전자는 기능을 잃어버리게 된다. 그러므로, 외래 DNA가 삽입되지 않은 플라스미드는 유전자의 기능을 나타내나 외래 DNA가 들어간 플라스미드는 기능을 상실한다. 따라서 기능을 상실한 세균을 찾으면 된다.

 실제로 DNA가 삽입된 플라스미드를 가지고 있는 세균을 찾는 방법 중 하나는 테트라사이클린(tetracycline)과 같은 항생제 저항성 유전자를 클로닝의 제한자리에 놓는 것이다. 이 경우 앰피실린 배지에서는 자라나(왜냐하면 앰피실린 저항성 유전자는 그대로 있으므로) 테트라사이클린 배지에서는 자라지 못하는(왜냐하면 삽입된 DNA에 의해 테트라사이클린 저항성 유전자는 불활성화되었기 때문에) 세균을 찾으면 될 것이다. 다른 방법은 유전자의 산물이 푸른색(그림의 pUC19에서 lacZ 유전자처럼)을 띠나 그 유전자에 DNA가 삽입되면 무색으로 변하는 유전자에 벡터 플라스미드의 클로닝 제한부위를 놓는 것이다. 이 경우에 푸른색을 띠는 세균 군체는 외부 DNA가 삽입되지 않은 플라스미드만 가지고 있는 것이고, 그림과 같이 흰색을 띠는 군체를 배지에서 꺼내 시험관 등에 키우면 플라스미드 DNA는 증식되어 수백만 개의 사본이 된다.
 

유전공학의 적용

생물 분자의 제조
DNA 기법이 개발되었던 초기에 유전공학의 주요 강점은 드문 DNA 절편을 대량으로 생산할 수 있다는 것이었다. 원하는 DNA를 대량으로 얻기 위해서는 플라스미드를 갖고 있는 세균을 키운 후 플라스미드 DNA를 분리하기만 하면 되는 것이다. DNA는 단백질을 암호화하고 있기 때문에, 다른 방법으로는 얻기 힘든 단백질 산물을 생산하는 방법으로 생각을 바꿔 보자.

인슐린을 예로 들면, 원래 사람의 인슐린은 해부용 시체의 이자 조직에서만 얻을 수 있었다. 그러나 이것으로는 병원에서 요구하는 양을 충당할 수 없기 때문에 종종 돼지나 소로부터 추출한 인슐린을 당뇨병 환자에게 공급했었다. 사람이 아니 다른 동물로부터 추출한 인슐린은 아미노산 서열이 사람의 것과 완전히 똑같지는 않지만 사람의 인슐린과 같은 기능을 한다. 그러나 동물의 인슐린을 주입받은 사람 중 일부는 알레르기 반응을 일으키는 단점이 있다.

이것은 유전공학자들에게 그들의 기술을 적용할 수 있는 좋은 기회였다. 우선 사람의 인슐린에 대한 완전한 cDNA 클론을 유전자 도서관에서 찾아내어 암호정보를 얻었다. cDNA에 존재하는 정보가 인슐린 단백질로 발현되도록 하기 위해 cDNA를 플라스미드 내의 프로모터 서열 바로 뒤에 삽입하였다. 이 프로모터는 세균 내에서 사람의 인슐린을 생산하기 시작했던 것이다. 이 인슐린은 아미노산 조성과 서열 모두가 사람의 인슐린과 똑같다. 이 세균 클론은 원하는 양만큼 얻을 수 있으므로 인슐린 문제가 해결된 것이다.

실제로 인슐린이나 다른 단백질을 생산하는 과정은 발전된 유전공학기법으로 더욱 능률화되었다. 프로모터와 cDNA 사이에 짧은 DNA 절편을 첨가하여 플라스미드를 변형시키면 단백질의 N-말단에 신호펩티드가 들어 있게 되는데, 이 신호펩티드는 인슐린을 분비성 단백질로 바꾸어 준다.

따라서 합성된 인슐린은 주위 배지로 방출되고, 그 과정에서 신호펩티드가 제거된다. 배지에는 사람의 몸에서 만들어지는 인슐린과 똑같은 인슐린이 매우 많이 모이게 된다. 그러므로 인슐린을 얻기 위해 세균을 긁어모으는 고생을 하지 않아도 된다. 큰 통의 한쪽 끝에는 세균이 잘 자랄 수 있도록 신선한 배지를 넣어 주고, 다른 한쪽 끝으로는 세균이 분비한 인슐린이 들어있는 배지를 뽑아 낸다.

이와 같이 유전공학은 인슐린, 생장호르몬, 다른 유용한 물질 등을 생산하는 일에 즉시 응용되었다. 이런 기술이 인간에게 주는 이점은 물론 의심할 바 없다. 그러나 유전공학 기술은 장기적인 관점에서 또 다른 약속들을 우리에게 해 준다. 특히 농업과 의학에 기여하여 인간 생활을 개선시켜 줄 것이다.

농업에의 응용

수세기 동안 농부들은 농작물의 해충이나 질병과 싸우고 불모의 토양을 일구어 왔으며 급격히 증가하는 인구를 부양하기 위해 생산성을 증가시켜야 했다. 현대에 이르러 유전공학은 곤충과 박테리아, 곰팡이에 대한 저항성 식물과 전에는 생장할 수 없었던 곳에서도 자랄 수 있는 식물의 창출 가능성을 제시하여 줌으로써 희망을 갖게 해 준다. 가장 일반적으로는 저장 뿌리, 종자, 혹은 과일같이 먹을 수 있는 부위의 크기를 선택적으로 증가시킴으로써 생산성을 개선하는 것을 들 수 있다. 게다가 필수 아미노산 조성을 변화시켜 좀 더 영양이 풍부하도록 만들 수도 있다.

<근두암 사진> 어떤 의미에서 식물 유전공학자들은 정말로 큰 이점을 가지고 있다. 당근, 양배추, 귤, 감자와 같은 몇몇 종들은 하나의 체세포로부터 성체가 재분화될 수 있다. 어쩌면 유전공학자들은 유용한 유전자를 식물세포에 도입하여 변형시킨 후, 변형된 세포의 클론을 만들고, 식물의 생장호르몬과 영양분을 알맞게 처리하여 완벽한 식물체를 생산할 수 있을 것이다.

게놈을 조작한 식물체를 생산하는 첫 단계는 원하는 유전자를 벡터 안에 넣어 식물세포로 운반하는 것이다. 현재까지 가장 널리 쓰이는 벡터로는 식물에게 근두암종(crown gall)이라는 병을 유발시키는 세균(Agrobacterium tumefaciens)에서 발견된 Ti(tumor-inducing)라 불리는 플라스미드이다.

식물이 세균에 감염되는 과정에서 Ti 플라스미드는 식물의 염색체로 전이된다. 그 후 Ti 플라스미드는 식물 게놈의 한 부분으로 정착된다. 자연 상태에서는 Ti 플라스미드의 전이가 근두암종을 유발하나 유전공학자들은 Ti 플라스미드에서 병을 유발하는 유전자를 제거하는데 성공하여 현재 우리는 해가 없는 유전자 벡터를 사용할 수 있게 되었다. 또한 최근에는 DNA를 입힌 금속입자를 발사하는 미세사출총(microprofectile gun)과 예리한 바늘로 식물과 동물세포에 직접 DNA를 넣는 미세주사법이 개발되었다.

지금까지 식물에서 응용된 유전공학의 인상적인 성공사례들을 들어 보았을 것이다. 예를 들어, 얼마 전 어떤 제초제에 저항성을 지닌 식물이 제초제로부터 자신을 보호할 수 있는 특정한 효소를 갖고 있다는 사실이 발견되었다. 현재 유전공학자들은 저항성을 갖게 하는 유전자를 클로닝하여 잡초 제거 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대하며 또한 이것을 곡류에 도입시키는 실험을 수행하고 있다고 한다. 앞으로 이러한 예들은 계속 속출될 것이며, 머지 않아 유전적으로 조작된 식물을 흔히 볼 수 있을 것이다.

의학

농업뿐만 아니라 의학 분야에서도 놀랄 만한 진전이 이루어졌다. 이러한 예들은 계속 증가되고 있으며 이것을 진단과 처방의 두 분야로 나누어 설명하고자 한다.

1. 진단

인간에게는 물질대사에 관련된 유전자 이상이 2000개 이상 존재한다. 테이-삭병(Tay-Sachs disease : 흑내장성 백치병)이나 겸형적혈구빈혈증(sickle cell anemia)과 같은 유전병들은 어떤 종족이나 민족에게서 매우 높은 빈도로 나타난다. 어떤 병들은 종족이나 민족에 상관없이 비슷한 빈도로 나타난다. 또 어떤 병들은 어릴 때 발병하여 일생 동안 그 증상이 계속되기도 하며, 헌팅턴병 같은 것들은 중년 이후에 나타난다. 후자의 경우, 증상이 나타나기 전에 생식을 하게 되기 때문에 그 병에 대한 유전자가 자손에게 전달될 수도 있다. 과거에는 가계 분석을 통해 병이 나타날 확률을 예상하거나 그것이 나타날 때까지 기다리는 수밖에 없었다.

그러나 상황은 이제 변하였다. 예를 들면 학자들은 현재 겸형적혈구세포 보인자를 제한효소 분석을 통해 찾아낼 수 있다. 이 유전병 뿐만 아니라 다른 유전병도 손상된 유전자 DNA에 생긴 변화를 추적하면 알 수 있다. 이런 변화가 제한부위에서 일어난다면 해당되는 제한효소는 더 이상 작용할 수 없다. 그러므로 그림에서 보는 바와 같이, 정상적인 상태에서는 β-글로빈 유전자가 두 개의 작은 절편으로 나뉘나 겸형적혈구 빈혈증의 경우에는 하나의 큰 DNA로 나타난다.

<검형적혈구 대립 유전자의 제한절편 탐지>

어떤 경우에는 돌연변이가 제한부위를 새로 생기게 하는 수도 있는데 이 경우에는 절편수가 늘어난다. 이러한 모든 분석은 혈액 표본에서 DNA를 추출하고 전기영동(electrophoresis)과 유전자 도서관에서 얻은 특정 DNA를 탐침(probe)으로 사용하여 수행할 수 있다.

이러한 분석은 훌륭한 진단 방법이다. 겸형적혈구빈혈증에 대해 이형접합체인 사람이나 헌팅턴병을 가진 사람은 병에 걸린 자손의 탄생이라는 불행을 막을 수 있도록 조기에 발견되어 조언을 받을 수 있다. 이 모두가 제한효소와 DNA 클로닝 기법의 발전에 기인한 것이다.

<전기영동>
 개체의 분자적 유전자형을 알아내는 이러한 방법을 두 가지 분야에 더 응용할 수 있다. 첫째로, 이러한 DNA 분석은 양수에서 얻은 세포에서도 수행될 수 있다. 그러므로 선천적인 결함을 갖고 잇는 태아를 발생 초기에 확실하게 판별할 수 있다. 둘째로, 법의학자들은 DNA 기술을 범인을 알아내는 데 이용하고 있다. 강간범의 추적은 그 좋은 예이다. 혈액이나 혈청으로부터 추출한 소량의 DNA를 가지고 분자생물학자들은 제한효소와 다양한 DNA 탐침을 이용하여 범인의 분자 지문을 만들 수 있다. 이러한 DNA 지문은 매우 정확해서 어떤 두 사람이 똑같은 DNA 지문을 갖는다는 것은 불가능하다.

DNA 분석은 페닐케톤뇨증(phenylketonuria), 겸형적혈구빈혈증, 헌팅턴병과 같은 많은 유전병을 감지할 수 있는 가장 효과적인 진단법이다. 이러한 병을 가지고 있는 혈통의 사람이라면 그가 대립유전자를 갖고 있는지 아닌지 알고 싶어할 것이다. 이런 정보는 아기를 가질 것인가를 결정하는 데 도움이 된다.

우리가 살펴본 바와 같이 어떤 유전자를 세균에 도입하여 유전자 산물을 대량 생산할 수 있게 되었으므로 이러한 치료는 계속 증가될 것이다. 그러나 좀더 직접적인 치료 방법이 등장하고 있다. 이제는 결함을 가진 유전자를 정상적인 유전자로 대치하게 될 전환점에 놓여 있는 것이다.

2. 유전자 치환 치료법

생식선기능저하증(hypogonadism)은 쥐와 사람에게 흔한 열성 유전병이다. 해당 대립유전자 hpg가 동형접합체인 경우 생식선이 발달되지 않으며, 특히 쥐의 경우에는 교미하는 방법을 모르는 것처럼 보인다. 그들은 생식선자극호르몬(gonadotropin releasing hormone)이라는 화학적 전달자를 생성하지 못한다. 이 생식선자극호르몬은 뇌하수체 호르몬의 방출을 자극하여 생식선으로 하여금 배우자의 형성과 성호르몬을 생성하도록 유도한다. 이러한 조건의 쥐라면 유전자 치환 치료법(gene replacement therapy)에 의해 정상 유전자의 사본을 난자에 주입시켜 이러한 결함을 치료할 수 있다. 진핵생물세포는 종종 프로모터나 인트론이 없는 정보를 가공하거나 해독하지 못하므로 유전자 치환 치료법의 시작점은 완전한 유전자를 가진 게놈 도서관을 사용하는 것이다. 암컷으로부터 취한 난자에 정상적인 대립유전자 사본을 미세주입했을 때, 난자 중 약 20%는 그들의 염색체에 적어도 한 개의 정상 유전자 사본을 지니고 있었다. 대리모 내에서 수정과 재착상을 거친 후, 변형된 배는 생식 가능한 정상 쥐로 생장한다.

<미세주 입술>
 성공률은 적었으나 몇몇 다른 유전자 치환도 시도되었다. 몇 년 전 유전공학자들이 유전자 치료법을 통해 난쟁이 쥐를 치료한 매우 흥미있는 실험을 했다. 이 쥐는 성장호르몬이 정상인 쥐보다 적게 분비되므로 사람의 완전한 성장호르몬 유전자를 난자에 미세주입하였다. 그 중 일부 쥐들은 건강하게 자랐으며, 그들의 사진은 세계 곳곳에서 인쇄되었다. 그러나 이 쥐는 조절할 수 없을 만큼 유전자의 전사가 가속화되어 불임성의 거대한 쥐가 되었음이 나중에 밝혀졌다.

유전자 치환 치료법은 유전공학의 새로운 응용 분야이므로 아직 밝혀지지 않은 것들이 많다. 아직은 사람의 난자를 사용하는 것에 대해 심각하게 고려하고 있는 사람은 없으나, 체세포에서의 유전자 치환은 좀더 가능성이 있는 생각이다. 한 예로 면역결핍증에 대한 처방이다. 이 경우 골수에서 세포를 얻고 실험실에서 배양한다. 정상 유전자를 이런 세포에 도입하기 위하여 바이러스 벡터를 사용하고 이것이 성공하면 그 세포를 환자의 골수에 다시 도입시킨다. 쥐를 사용한 예비 실험 결과는 그 유전자가 면역결핍성을 보완한 것으로 보여 주었다. 그 세포에서 유래한 세포들은 모두 정확한 게놈을 갖고 있었으므로, 치료가 영구적이다. 그러나 이 경우 생식세포는 치료되지 않아서 결함을 지닌 유전자는 여전히 자손에게 전달된다.

유전공학의 사회적 논쟁

1970년 후반에 플라스미드가 유전공학에 도입되었을 때 유전공학의 가능성이 매우 극적이고 특이하여 이것에 대한 논쟁이 급격히 시작되었다. 논쟁의 결과 유전공학은 위험 가능성이 있다고 평가되었고, 그러한 기법을 발견한 사람에게 연구활동의 중지를 요구함으로써 대립이 가속화되었다.

새로운 재조합 DNA 기법에 대한 지지자들은 그것이 인간에게 큰 약속을 해줄 수 있으며 많은 문제들을 해결해 줄 수 있다고 주장하였다. 그들은 암의 치료와 모든 유전병의 해결 가능성에 대해 언급하였다.

한편 새로운 기법에 대한 비평가들은 불행을 직시하였다. 그들은 새롭게 창조된 병원체, 즉 조절이 불가능할 수도 있는 전염병을 만드는 유전 괴물이 퍼져 새로운 종류의 암을 유발할 가능성을 두려워했다. 근거 없는 두려움과 공포가 나타나기 시작했다. 그리하여 매사추세츠주, 케임브리지시에서는 유전공학자들의 도시내에서 재조합 DNA 연구를 못하도록 규율을 만들었고, 미국 국립보건원(National Institute of Health)은 연구의 허용 범위와 주의 사항에 대한 확고한 방침을 세웠다.

우리는 유전공학의 잠재적 가능성이 크다는 것을 느낀다. 아마 어떤 방식으로든 세균 배양을 통해 단백질을 만든다거나 혹은 유전자를 치환시켜 유전적 결함을 치료할 수 있게 될 것이다. 대부분의 유전자는 변형되지 않으나 우리는 변형할 수 있는 기술을 갖고 있음을 아는 것이 중요하다. 단 한 가지 의문은 유전공학 기술이 그것을 현명하게 잘 사용해야 할 우리의 능력을 앞지르지는 않을까하는 것이다

<font face="엔터-풀잎9">

글이... 긴 편이죠? ㅎㅎ

내공걸고 드리는 거니까 내공 주시려면 후하게 주세요 ^0^

그리고 덤으로 글씨체도 예쁘게 바꾸어 드릴게요 ^0^

****
유전공학



1970년대에 들어서면서 경이적인 과학기술의 하나로 큰 주목을 끌고 있으며, 이 분야에는 재조합 DNA 기술(recombinant DNA technology) ·세포융합기술 및 핵치환기술(核置換技術) 등이 있다. 재조합 DNA 기술에 의하여 인공적으로 재조합유전자를 만든 최초의 보고는 1972년 잭슨 등이 제출하였고, 인공적 재조합유전자를 숙주세포에서 형질을 발현시키는 데 최초로 성공한 것은 1973년 F.J.코벤 등이다. 재조합 DNA 기술은 1953년 유전자가 DNA라는 사실과 DNA의 구조가 밝혀지면서 예견될 수가 있었다.

이 재조합 DNA 기술은 박테리오파지와 플라스미드에 관한 연구와 DNA에 작용하는 효소들, 특히 제한효소와 DNA리가아제에 관한 연구 등에 의하여 발견된 업적들이 직접 기여했지만, 그 이전부터 꾸준히 계속되어 온 유전과 분자생물학(分子生物學)에 대한 연구의 결과가 바탕이 되었다. 이 기술을 이용한 유전공학은 특정한 유전자를 분자유전학적인 방법으로 분리 또는 합성하여 유전자를 재조합하거나 재조합된 새로운 유전자를 세균 등에 도입하여 특정한 생물활성물질(生物活性物質)을 다량으로 저렴하게 생산하게 할 수 있어서 이미 선진국들은 이의 실용화를 위하여 크게 투자하고 있다.

유전공학의 발전은 우리 세계를 바꿀 수 있을 것으로 내다보고 있다. 암(癌)을 제압하고 노화(老化)를 방지하며, 불모의 사막을 결실이 많은 푸른 녹지(綠地)로 만들고 아무리 사용해도 닳지 않는 에너지를 얻을 수 있게 할 수 있어서, 유전공학은 결국 오늘의 인간이 안고 있는 에너지 ·식량 ·의료 등의 문제를 해결해 줄 수 있는 비방을 지니고 있다고 해도 좋을 것이다. 이 때문에 유전공학은 ‘제3의 산업혁명’이라고 할 수 있고, 따라서 그 개발을 위하여 온세계의 기업들이 이의 연구개발에 착수하고 국가들도 전략기술로 다루어 직접 육성에 박차를 가하고 있다. 한국에서도 82년부터 유전공학 분야를 국가가 육성해야 할 특정연구 분야로 지정하고 있다.





***

유전공학의 대표적인 긍정적 영향은 불치병 치료입니다. 요즘은 태아의 탯줄을 보관하지요? 이것은 그 아이가 성장할 때 매우 요긴하게 쓸 수 있죠. 갑자기 왜 태아라 하시겠지만 이것은 탯줄의 기능때문입니다. 현재 사람의 줄기세포를 배양해서 장기를 만드는 실험을 하고있습니다. 아직은 연구단계이지요. 그런데 이 줄기세포를 얻기위해서는 골수에서 골수를 빼내야 했습니다. 골수 빼내는게 얼마나 고통스러운 것인지 아실 것입니다. 거대한 주사기로 엉덩이 뼈속안까지 주사기를 넣습니다. 말로 하지 않으셔도 아시겠지요. 그런데 구지 골수를 빼내지 않고서도 줄기세포를 배양할 수 있는것입니다. 그것이 바로 탯줄을 이용하는 것입니다. 요즘들어 탯줄을 보관하는 것은 현대 유전공학의 발달과 앞으로의 발달을 염두해둔 것입니다. 줄기세포를 배양해서 장기를 만든다. 이것이 유전공학의 발전없이는 꿈도 꿀 수 없었을 것입니다. 그리고 100억명 인구시대에 식량난에서의 유전변형음식이 이를 해결해 줄 수 있습니다. 아직은 유전변형 음식이 안전하지 않지만 조만간 이도 안심하고 먹을 수 있는 날이 오겠지요. 일반적인 재배로의 수확량과는 해결할 수 없는 인구증가문제에 대한 식량문제를 유전공학이 해결해 줄 것입니다.

한편 유전공학 기술의 사용을 반대하는 주된이유는 바로 이를 악용하는 사람때문입니다. 그것이 인간복제입니다. 자신과 같은 사람이 자신도 모르게 수없이 복제된다고 생각해 보십시요. 얼마나 끔찍합니까? 이러한 일이 단 여러분 머리카락 하나만 있으면 이루어 질 수 있다고 생각해 보십시요. 바로 이러한 이유 때문입니다. 자신의 정체성과 유일성을 잃는것입니다. 유전공학은 인간복제를 위해 발전한 것이 아닙니다. 모든 과학의 학문이 그렇듯 유전공학도 순수과학입니다. 인류를 더욱 편리하고 편안한 삶을 지향하며 자연을 탐구하는 것이 과학의 목적이며 정의입니다. 유전공학은 나쁜 것이 아닙니다. 단 인간복제가 나쁘다는 것입니다. 아마 우리들은 과학을 악용하는 것은 엄단히 막아야 하겠지만 순수적인 과학 탐구는 최대한 지원해 주어야 할것입니다.



유전공학의 장점

인류역사의 획기적인 시대를 열수가 있다. 또한 품종개량이나 생물변형을 통해서 사람들에게 이로운 품종을 생산시켜 나갈수 있다.
대표적인것이 씨없는 수박, 냄새나지 않는 닭 등 유전공학을 통해서만 가능한 일이다.

또한 생명의 연장, 식량해결, 병원균 감지 등 인체의 나쁜 점을 미리 밝힐수 있는 틀을 제공합니다.



유전공학의 단점

1. 유전자 조작을 통한 맞춤인간

유전공학 기술의 혜택을 받은 우수한 형질의 인간과 그렇지 못한 열등한 형질의 인간으로 구분될 수 있다.

2.나쁜 인자들을 제거하다 보면 생물 다양성이 파괴된다

인간의 유전자 중 악성 유전자를 제거하다 보면 결국 모든 사람의 유전자가 비슷해져 다양성이 없어진다.수십 억 년에 걸친 생명 진화 과정을 거스르고, 인간의 선택에 의한 인간이 만들어질 수 있다는 점.

3.유전자 변형 농산물(GM농산물)의 유해성 우려

4.인구 폭발

맞춤형 신약 개발, 노쇠 장기 교체, 유전자 치료 등을 통한 인간 수명 연장에 따른 인구 폭발



http://myhome.naver.com/assist00/problem&answer.htm 발췌






박테리아 먹는 바이러스 2주만에 합성 성공


DNA를 짜맞추는 첨단 유전공학 기법을 이용해 박테리아를 먹어치우는 인공 바이러스를 신속하게 합성하는 신기술이 개발됐다. 이 합성 미생물을 통해 불치병을 치료하거나 환경을 오염시키는 독성 폐기물을 정화시킬 수 있는 길이 열리게 됐다.

인간 게놈지도를 최초로 완성한 크레이크 벤터 미국 생물에너지대체물질연구소(IBEA) 소장은 DNA를 재조립해 박테리아를 잡아먹는 바이러스인 박테리오파지(Phi－X174)를 2주 만에 합성하는 데 성공했다고 13일 발표했다. 벤터는 국립과학원 회보 최신호에서 중합효소 연쇄반응(PCR) 기술을 이용해 박테리오파지를 합성했으며, 이 합성 바이러스는 자연상태의 바이러스와 똑같은 기능을 했다고 밝혔다.

DNA를 짜맞추는 방식으로 2주 만에 바이러스를 합성하기는 이번이 처음이다. 지난해 소아마비를 일으키는 바이러스 합성에 성공한 적이 있으나 3년이라는 긴 시간이 걸렸고 합성된 바이러스에도 결함이 있었다.

박테리오파지는 사람 또는 동·식물에는 침범하지 않고 박테리아만을 감염시켜 죽이는 미생물로 의료 및 환경 분야에서 쓸모가 많을 것으로 보인다.

벤터 박사는 앞으로 더 복잡한 구조를 가진 박테리오파지를 만드는 것도 가능하다며 “미개척지를 향해 나아갈 기술을 갖게 됐다”고 덧붙였다.




새롬 바이오, 다시마 추출 원료 다이어트 식품 출시

바이오 벤처기업인 새롬바이오(대표 배송환)가 유산균 발효 곡물과 다시마에서추출한 알긴산 등을 주원료로 만든 기능성 다이어트 식품 "새롬 배송환미식"을 내놨다.

새롬바이오측은 고려대 식품영양과 서형주 교수 팀이 최근 실험용 쥐를 대상으로 4주간 이 제품을 먹인 결과 체중증가가 고지방을 먹인 쥐의 70%에 그쳤다고 밝혔다.

또한 비만에 영향을 미치는 혈중 중성지방도 27%가 감소,일반생식 쥐에 비해 2배 정도 효과가 높았으며 특히 장기,생식기 주변의 지방 층도 일반생식 쥐에 비해 대폭 줄어들었다고 덧붙였다.

새롬바이오는 이같은 실험결과를 바탕으로 관련 기술을 최근 비만억제 조성물이란 이름으로 특허 출원했다.

배송환 대표는 "이 제품에는 70여종의 식품원료와 필수 영양소인 비타민,무기질이 함유돼 있어 종합건강식으로 알맞다"고 설명했다.

새롬바이오는 식품공학 유전공학을 전공한 교수 의사 한의사가 공동으로 설립한회사다.





위험한 질주’생명공학


－탄생에서 죽음까지…데이비드 토머스머 외/문예출판사－지금 국내외 영화계는 화제작 ‘매트릭스’로 들끓고 있다. 이 책 제목처럼 탄생-삶-죽음의 3부작인 ‘매트릭스’는 뜨거운 인간적 가치와 차가운 시스템적 코드가 얽혀있는 논쟁적 영화다. 이 책 ‘탄생에서 죽음까지’를 관통하는 주제도 바로 생명 존엄과 과학논리의 충돌과 조화다.

유전자 혁명, 인공수정 등의 생식기술, 장기이식, 노화, 생명연장, 안락사 그리고 실험 대상으로서의 인간, 동물, 환경. 편자들은 현대 생명과학이 직면한 11개 이슈를 철학, 윤리, 법, 의학 전문가들의 논문 33편으로 조명한다. 각 분야의 핵심이론과 상반된 관점, 다양한 사례가 명쾌하게 제시되어 읽기에 부담이 없다.

특히 흥미로운 주제는 현대판 ‘판도라의 상자’인 유전공학이다. 최근 세계를 흥분시킨 인간게놈지도 완성 소식은 ‘신의 비밀’에 다가서려는 인류의 위험한 발걸음이다. “유전적 지식의 진보가 약속하는 꿈들은, 악몽이라는 동전의 양면일 뿐이다”. 선천적 질병과 장애를 치료한다는 장밋빛 비전 이면에는 나치식의 우생학이나 유전적 계급제(카스트)의 어두운 그림자가 도사리고 있다는 것. 올더스 헉슬리의 ‘멋진 신세계’처럼 인간의 계급예정과 대량생산이 마침내 생물학에 응용될 날도 멀지 않을지 모른다.

이러한 논의들이 우리 보통사람에겐 먼 이야기일까. 교통사고로 뇌사에 빠진 가족, 장애인 태아, 시한부 암 선고, 치매의 암흑 속으로 빠지는 부모…. 이런 비극들이 어느날 갑자기 우리의 일상을 엄습할 때, 생명과학과 윤리의 딜레마는 가장 개인적인 현실이 된다. 우리가 관념적으로 거부하는 유전자 조작, 배아복제, 공인된 장기매매, 자발적 안락사, 호르몬이라는 ‘회춘의 샘’ 등의 문제가 저항하기 힘든 유혹으로 와닿을 수 있는 것이다.

결론은 고삐 풀린 말에 재갈을 물리자는 것. “이제 가장 중요한 것은 우리의 역량을 증진하고 진척시키기보다는 오히려 그러한 역량을 억제하고 축소하는 것이다”. 편자들은 책 말미에 21세기를 위한 생명윤리의 중요한 과제들을 제시하고 있다. 기술의 억제, 인간가치 영향평가, 인격적 의료교육 강화, 정의로운 보건의료 분배, 자율보다는 공동체에 기반한 관점, 취약한 생명체의 권리에 대한 관심.

우리는 맹목적으로 질주하는 생명과학 지식에 대한 도덕적 한계를 설정해야 한다. 그것은 시혜적인 윤리의 차원이 아니라 인간 생존이라는 ‘이기적인’ 차원에서 그렇다. “과학과 기술의 문제라기보다는 인간의 문제다. 책임은 우리에게 있다”.






알쏭달쏭 약이야기] 질병과 신약


흔히 질병과 신약은 바늘과 실에 비유된다. ‘악연’이지만 뗄 수 없는 관계임을 이르는 말이다.

불과 100여년 전만해도 인간은 평균 45세를 살지 못했다. 암환자들은 원인을 모른채 짧은 생을 접었고, 인류는 피할 수 없는 무수한 질병과의 싸움에서 매번 ‘KO패’를 당했다.

100년이 흐른 지금, 사정은 확 달라졌다. 평균 수명은 거의 2배에 달하는 80 고개를 넘고 있다. 암환자들의 생존율도 크게 높아졌다. 인류는 더 나아가 보다 윤택한 삶을 지향한다. 질병에 대항해 온 신약의 공로다.<편집자 주> 지난 100여년간 인류가 개발한 신약은 무수하다.

최초의 항생제인 ‘페니실린’(1928년)에서부터 ‘꿈의 신약’으로 불리는 백혈병치료제 ‘글리벡’(2001년)에 이르기까지. 자고 나면 출현하는 수많은 난치병과의 싸움에서 신약은 절대적 위세를 누렸다.

인류가 신약개발에 눈을 뜬 것은 무엇보다 영국의 생리학자인 베일리스와 스탈링의 공이 크다.

1902년 십이지장 점막에서 분비되는 이자액이나 쓸개즙의 분비를 촉진시키는 ‘세크레틴’이라는 단백질 호르몬이 이들 학자에 의해 추출되면서 부터다.

이후 23년에 당뇨병을 치료하는 ‘인슐린’이, 35년에는 부신피질계 호르몬인 ‘스테로이드’가 각각 추출됐다. 스테로이드는 1898년에 합성된 아스피린보다 항염증작용이 무려 100배나 우수해 지금도 관절염을 비롯한 각종 염증치료에 널리 쓰인다.

1920년대에 발견된 여성호르몬 ‘에스트로겐’은 갱년기여성증후군과 골다공증 치료, 피임약에 없어서는 안될 중요한 물질이다.

지난 100년은 항생제분야에서도 많은 발전이 있었다.

페니실린이 세균의 세포벽을 약하게 해 병균을 죽게하는 살균제였다면 1950년에 나온 정균제 ‘테트라마이신’(테트라사이클린)은 균의 합성 자체를 억제하는 광범위 항생제로 맹위를 떨쳤다.

이 약물은 지금도 세균성이질에서 부터·발진티푸스·폐렴·기관지염·임질·중이염·결막염·매독 등 거의 모든 감염성질환에 ‘약방의 감초’처럼 애용된다.

앞서 43년에는 셀만 왁스만이 토양에서 분리된 세균으로부터 ‘스트렙토마이신’을 찾아냄으로써 결핵이라는 질병에 종지부를 찍었다.

1970년 이후에는 각종 위장질환약들이 히트를 쳤다.

70년대 개발된 최초의 위산분비억제제 ‘타가메트’(시메티딘)는 제산제로 위산을 중화시켰던 이전의 치료법 대신 위산분비 자체를 억제함으로써 위궤양 치료사에 한 획을 그었다. 이 약물은 1985년판 ‘기네스북’에 전세계에서 가장 많이 팔린 약으로 기록됐으며, 개발자인 영국의 제임스 블랙은 88년 노벨의학상을 수상했다.

이후 80년대 ‘잔탁’, 90년대 ‘로젝’ 등 더 우수한 위산분비억제제가 잇따라 나오면서 오랫동안 인류를 괴롭혀온 위장질환의 기세는 무너져 내렸다.

20세기 후반에는 바이러스를 위협하는 신약도 등장했다.

96년에 개발된 에이즈치료제 ‘크릭시반’(인디나이버)이 대표적이다.

에이즈바이러스(HIV) 복제를 억제하고 면역기능을 향상시키는 이 신약은 이때까지 불치병으로 여겨졌던 에이즈를 난치병으로 격하시켰다. 세계적인 농구스타 매직 존슨이 생존해 있는 것도 이 약물의 덕분이다. 국내에서도 지난 97년 5월부터 시판되고 있다.

1999년 발매된 ‘제픽스’(라미부딘)는 원래 에이즈치료제로 연구됐으나 중간에 B형 간염바이러스의 증식을 억제하는 효능이 입증되어 용도가 바뀌었다. 이 신약은 면역력을 높이는 인터페론과 달리 바이러스에 직접 작용해 증식을 억제시킨다.

그동안 치료가 불가능했던 독감도 99년에 나온 ‘리렌자’(자나미빌)라는 약물이 개발됨으로써 사후 치료가 가능해졌다. 리렌자 역시 에이즈를 연구하다 우연히 개발된 약물이다.

신약은 난치병뿐 아니라 인간의 삶의 질에도 지대한 영향을 미쳤다.

우울증치료제 ‘푸로작’(88년), 대머리 치료제 ‘프로페시아’(97년), 발기부전 치료제 ‘비아그라’(98년) 등은 생명연장보다 삶의 질 개선에 초점이 맞춰져 있다.

이제 신약은 좀더 강한 경쟁상대를 원하고 있다.

이른바 불치병으로 불리는 ‘암’의 정복이다.

인간의 유전자지도가 해독되고 유전자가 만들어 내는 단백질의 기능이 속속 밝혀지면서 과학자들은 특정물질만을 타깃으로 하는 일명 ‘맞춤신약’을 정교하게 설계해 내고 있다. 유전공학인 단백질 3차원구조규명 기술이 그것을 가능케 한다.

최근 수년동안 잇따라 개발된 에이즈치료제 ‘프로테이즈 억제제’나 백혈병치료제 ‘글리벡’, 비소세포폐암치료제 ‘이레사’, 유방암치료제 ‘허셉틴’ 등이 이 기술로 개발됐다.

머크사가 개발한 프로테이즈억제제는 HIV의 생존에 필수적인 단백질인 ‘프로테이즈’의 작용을 억제, HIV가 숙주에 침투하는 길을 차단시킨다.

글리벡도 마찬가지다. 만성골수성 백혈병 환자의 암세포를 무한정 증식시키는 ‘C-ABL’이라는 비정상적인 단백질의 활성을 억제하는 기능을 한다. 그런가하면 이레사는 정상 세포까지 파괴하는 기존 항암제와 달리 암세포만을 선택해 공격하는 ‘초정밀 유도탄’으로 통한다.

기존약의 부작용만 제거한 슈퍼신약도 속속 등장하고 있다. ‘슈퍼아스피린’으로 불리는 관절염치료제 ‘셀레브렉스’와 ‘바이옥스’가 대표적인 사례다. 만병통치약으로 불리는 아스피린이 해결하지 못했던 ‘위장관 출혈’이라는 ‘옥의 티’를 이들 약물이 말끔히 씻어냈다.

그렇다면 질병과 신약과의 싸움에서 승자는 누구일까. 그것은 아직 끝나지 않은 전쟁일 따름이다.

20세기의 흑사병 ‘에이즈’가 아직 미완의 과제로 남아있는 것처럼 이 보다 더 무서운 바이러스가 언제 출현할지 모를 일이기 때문이다. 그런의미에서 질병이 ‘시한폭탄’과 같은 존재라면 신약은 이를 사전에 감지하거나 추적해 격추시키는 ‘페트리어트 미사일’인 셈이다.






과학이 찾아낸 장수의 비결 '수명의 비밀을 벗기는 5가지 열쇠'


◆사례1= 60여년 전 미국 코넬대의 동물영양학자 메케이는 흥미로운 실험 결과를 발표했다. 쥐의 먹이를 줄였더니 수명이 길어졌다. 칼로리 섭취를 제한한 쥐가 성장은 늦어져도 수명은 늘어난 것이다. 영양이 풍부한 음식을 많이 먹는 게 좋다는 그때까지의 상식을 완전히 뒤엎었다.

◆사례2= 2001년 세계보건기구(WHO)에 따르면 남성이든 여성이든 사회 활동을 하지 않는 사람은 사회 활동이 왕성한 사람에 비해 사망률이 1.5배나 높았다. 지속적인 사회 참여가 수명을 연장시키는 데 효과가 있는 것. 고령자의 일자리를 넓히는 것은 사회 전체의 건강과 직결된다.

'수명의 비밀을 벗기는 5가지 열쇠'는 현대 과학의 성과를 토대로 수명을 늘리는 방법을 모색한 책이다. 일본 도쿄대 명예교수로 일본 내분비학계의 권위자로 통하는 저자는 갈수록 가팔라지는 고령화 사회에서 건강하게 살아가는 방법을 일러준다.

저자는 인구 피라미드라는 단어는 조만간 사어(死語)가 될 것으로 본다. 1995년에는 세계 인구가 삼각뿔 피라미드 구조였으나 60세 이상 인구가 증가하면서 2025년에는 인구 구조가 밥공기를 식탁 위에 올려놓은 것 같은 모양이 되는 것이다. 그는 이런 추세 속에서 건강하게 오래 사는 방안을 찾고 있다.

신진대사를 낮춰, 즉 적게 먹으며 몸에 해로운 물질을 줄이거나, 뉴런 같은 신경세포 기능을 강화해 노화를 예방하거나, 나이가 들면서 퇴화하는 호르몬 분비를 약물 요법으로 정상화하거나, 세포와 유전자를 조작해 수명을 연장하는 방법을 자세하게 소개한다.

예컨대 나이가 들어서 하는 과도한 운동은 바람직하지 않다. DNA(유전자)에 유해 산소가 쌓여 심각한 손상을 일으킬 수 있기 때문이다. 물론 균형 잡힌 식사와 적당한 운동이 건강의 제1조건이다.또 비타민E는 몸의 산성화를 막는 영양소다. 콜레스테롤 합성을 막아 노화에 관련된 여러 가지 병리적 현상을 억제한다는 것이다. 학습능력이 저하된 쥐에게 비타민E를 투여한 결과 산소 스트레스가 줄고 예전 능력을 회복했다고 보고 있다.

인간 복제를 둘러싼 찬반론이 심각한 상황이지만 저자는 유전공학의 긍정적 측면을 주시한다. 인간의 노화를 촉진하거나