유전자 해독기술의 진화...100달러로 게놈 염기서열 분석
유전자 해독기술의 진화...100달러로 게놈 염기서열 분석
  • 류지은 기자
  • 승인 2020.04.20 15:09
  • 댓글 0
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사진=뉴스1
사진=뉴스1

[퓨처타임즈=류지은 기자] 100달러의 게놈 염기서열 분석이 유전자 데이터의 가치를 산출해 낸다. 중국 기업 BGI는 단돈 100달러에 완전한 게놈 배열을 할 수 있는 시스템을 만들었다고 말한다. 이 기술은 유전자 데이터 분석에 사용되는 칩의 크기를 대폭 증가시켜 한 번에 두 배 많은 게놈을 처리할 수 있다. 이는 최첨단 기술보다도 약 6배나 향상된 기술이다.

유전자를 해독하는 데 고가의 청바지 한 벌보다 비용이 적게 든다면 어떤 의미가 있을까? 우리는 한 중국 회사가 인간 게놈의 염기서열을 100달러에 바꿀 수 있다고 주장한 후에 그 의미를 곧 알게 될 것이다.

유전자 염기서열 분석의 가격이 10년 전 5만 달러에서 오늘날 약 600달러로 떨어지는 속도는 놀라울 정도로 빠르다. 오랫동안 업계는 1,000달러의 게놈을 게놈시대로 진입하는 변곡점으로 보았다. 여기서 DNA를 판독하는 일이 인구의 거대한 표피에 도달할 수 있는 지점이다.

이번 돌파구의 핵심은 유전자 데이터 분석에 사용되는 칩의 크기를 대폭 증가시켜 한 번에 두 배 많은 게놈을 처리할 수 있다는 점이다. 해당 기기는 또한 로봇 팔을 사용하여 칩을 염기서열 분석에 사용되는 화학 물질의 통에 담궈 여러 번 재사용할 수 있게 한다.

올해 말 고객이 이용할 수 있게 될 이 시스템이 대규모 게놈 프로젝트를 목표로 하고 있으며 연간 10만 명의 DNA 해독을 가능하게 한다고 밝혔다.

이 돌파구는 업계 선두주자인 일루미나가 시장에서 겪었던 교착 상태를 타개함으로써 가격 하락을 촉진할 수도 있다. 신생기업 네뷸라 제노믹스의 공동 설립자 데니스 그리신은 MIT테크리뷰와의 인터뷰에서, 최근 몇 년간 유전자 염기서열 분석 가격이 약 1,000달러 안팎으로 유지되는 이유는 일루미나의 독과점 때문이라 생각한다고 밝혔다.

100달러어치 게놈은 우리가 유전자 데이터로 할 수 있는 일의 범위를 크게 넓힌다. 성장하는 인구 유전학 분야는 서로 다른 집단의 사람들을 구분하는 기이한 유전적 현상을 밝혀 낼 것을 약속한다. 이는 신약을 개발하고 특정 조건에 대한 다른 집단의 민감성을 이해하는 데 필수적이라고 증명될 수 있다.

50만 명의 유전자 데이터를 수집하기 위한 영국 바이오뱅크 프로젝트와 같은 몇몇 야심찬 프로젝트가 이미 진행 중이지만, 염기서열 분석 비용은 지금까지 이러한 프로젝트의 범위를 제한했다. 매우 저렴한 시스템은 이러한 종류의 계획이 훨씬 더 보편화되어 인간의 유전적 다양성에 대한 우리의 이해를 크게 확장할 수 있다.

전체 게놈 염기서열 분석 비용을 일반인의 범위 내에 제공함으로써, 이 접근법은 또한 개인화된 의학의 범위를 극적으로 확장시킬 수 있다. 23andMe와 같은 서비스는 소비자 유전자 테스트에서 크게 확장했지만, 이러한 서비스는 의료 목적으로 특별히 유용하지 않은 게놈의 극히 일부만을 해독할 뿐이다.

DNA 염기서열 분석은 이미 사람들의 유전학이 특정 치료법에 대한 반응에 어떤 영향을 미칠지를 결정함으로써 암 치료를 맞춤화하는데 사용되고 있지만, 여전히 표준적인 관행과는 거리가 멀다. 100달러에 이러한 관행이 훨씬 더 흔해질 수 있고 또한 많은 치료법의 반응을 예측하는 것으로 확장될 수 있으며, 이는 개인화된 의학의 새로운 시대를 열게 될 것이다.

또한 다수의 유전 질환에 대한 민감성을 조기에 경고하거나, 환자의 미생물체 DNA 염기서열을 통해 특정 조건에 원인이 있거나 특정 치료의 반응에 영향을 미치는 장내 미생물체의 불균형을 탐지하는 새로운 테스트를 가능케 한다는 희망도 있다.

BGI의 한 부서인 Complete Genomics의 최고 과학 책임자 레이드 드르마낵은 MIT테크리뷰에서 100달러면 출생시 모든 아이들의 DNA 배열이 곧 일반화될 수 있다고 말했다. 이는 수많은 질병에 대한 전례 없는 조기경보를 제공할 수 있지만, 또한 윤리적 우려의 판도라 상자를 열 수도 있다.

영화 가타카는 이미 유전자 검사가 아주 쉬워지면, 특히 설계된 아기의 잠재력을 이끌어내는 유전 공학이 영향력을 함께 미칠 때 일어날 차별의 가능성을 탐구했다.

하지만 더 중요한 점은, 유전학이 우리의 삶에 어떤 영향을 미치는지에 대한 우리의 이해는 여전히 매우 모호하다는 것이다. 특정 질병의 성향에 강하게 영향을 미치는 유전자를 발견했지만, 대부분의 인간 특성은 환경 압력에 반응하여 생활 전반에 걸쳐 활동이 달라질 수 있는 여러 유전자 사이의 복잡한 상호 작용에 의해 지배된다.

DNA를 읽는 능력은 그것을 이해하는 능력보다 훨씬 앞서 있다. 그 능력은 결코 일어나지 않을 특정한 조건의 위험으로 점철된 새로운 종류의 위험한 일을 만드는 것에서 부터, 불필요하게 삶의 궤적을 바꾸는 방식으로 환자를 치료하거나 오명을 씌우는 일까지 모든 종류의 문제를 야기할 수 있다.

이제 100달러의 게놈을 손에 넣을 수 있는 상황에서, 우리는 게놈의 시대가 두려운 것이 아니라 기대해야 할 시대인지 확인하기 위해 이러한 문제들을 시급히 다뤄야 할 것이다.


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