쥬라기 월드: 도미니언은 현실이 좋은 이야기를 방해하는 것을 거부하는 액션으로 가득 찬 스토리라인이 있는 최고의 쌍곡선 헐리우드 엔터테인먼트이다. 그러나 전작과 마찬가지로 매우 현실적인 기술적 자만심에 대한 기본 경고 이야기를 제공한다.

 

마이클 크라이튼의 1990년 소설을 기반으로 한 스티븐 스필버그의 1993년 쥬라기 공원은 제약 없는 기업가 정신과 무책임한 혁신의 위험과 씨름하는 것을 부끄러워하지 않았다. 당시 과학자들은 현실세계에서 DNA를 조작할 수 있는 능력에 점점 더 가까워지고 있었고, 책과 영화 모두 자연의 유전자 코드를 가지고 신을 노는 것이 치명적인 결과를 초래할 수 있다는 새로운 우려를 포착했다. 이것은 영화의 주인공 중 한 명인 이안 말콤 박사(Jeff Goldblum이 연기)가 다음과 같이 선언한 것으로 유명하다.

 

쥬라기 공원 프랜차이즈의 최신 버전에서 사회는 기껏해야 잘못된 생각이었던 혁신의 결과를 받아들이고 있다. "해야 한다"보다 "할 수 있다"라는 말은 부활하고 재설계된 공룡이 자유롭게 돌아다니는 미래로 이어졌고, 인류의 종으로서의 지배가 위협받고 있다.

 

이 영화의 핵심에는 그 어느 때보다 관련성이 높은 질문이 있다. 연구자들이 쥬라기 공원의 교훈을 배우고 "할 수 있다"와 "해야 한다" 사이의 간격을 충분히 좁혔을까? 아니면 DNA 조작의 과학과 기술이 윤리적이고 책임감 있게 DNA 조작을 사용하는 방법에 대한 합의를 계속 능가할 것인가?

 

 

게놈 (재)설계

 

인간 게놈의 첫 번째 초안은 2001년에 큰 관심을 끌며 출판되어 과학자들이 복잡한 유전자 서열을 읽고, 재설계하고, 심지어 재작성할 수 있는 무대를 마련했다.

 

그러나 기존 기술은 시간과 비용이 많이 소요되어 많은 연구자들이 유전자 조작을 할 수 없었다. 인간 게놈의 첫 번째 초안은 약 3억 달러의 비용이 들었고 이후의 전체 게놈 염기서열은 1억 달러가 조금 안 되는 비용이 들었다. 그러나 기존 기술이 개선되고 새로운 기술이 온라인에 등장하면서 더 작은 실험실, 심지어 학생과 "DIY 바이오" 애호가도 유전자 코드를 읽고 쓰는 작업을 보다 자유롭게 실험할 수 있었다.

 

 집에 있는 DIY 바이오 랩에서 편안하게 DNA를 조작할 수 있다. 이미지 출처: Mackenzie Cowell/Flickr, CC BY 

 

2005년에 생명공학자 Drew Endy는 엔지니어가 전자 부품으로 작업하는 것과 같은 방식으로 DNA 작업이 가능해야 한다고 제안했다. 전자 설계자가 반도체에 의존하는 구성 요소보다 반도체 물리학에 덜 관심을 갖는 것과 마찬가지로, Endy는 과학자들이 기본 생물학의 전문가 없이도 사용할 수 있는 "바이오브릭"이라고 하는 표준화된 DNA 기반 부품을 만드는 것이 가능해야 한다고 주장했다.

 

Endy와 다른 사람들의 연구는 유전자 조작에 공학 및 설계 원칙을 적용하는 합성 생물학의 신흥 분야에 기초가 되었다.

 

과학자, 엔지니어, 심지어 예술가들까지도 DNA를 디지털 사진이나 비디오와 같은 방식으로 사이버 공간에서 디지털화, 조작 및 재설계할 수 있는 생물학적 코드로 접근하기 시작했다. 이것은 차례로 식물, 미생물 및 곰팡이를 재프로그래밍하여 의약품 및 기타 유용한 물질을 생산할 수 있는 가능성을 열어주었다. 예를 들어, 변형 효모는 채식 임파서블 버거의 고기 맛을 낸다.

 

유전자 편집에 대한 관심이 증가하고 있음에도 불구하고 합성생물학의 초기 개척자들의 상상력과 비전에 대한 가장 큰 장벽은 여전히 편집 기술의 속도와 비용이었다.

 

그런 다음 CRISPR는 모든 것을 바꿨다.

 

CRISPR 혁명

 

2020년 과학자 Jennifer Doudna와 Emanuelle Charpentier는 연구원들이 유전자 내의 DNA 서열을 정확하게 잘라내어 대체할 수 있게 해주는 혁신적인 새로운 유전자편집기술인 CRISPR에 대한 연구로 노벨 화학상을 수상했다.

 

CRISPR은 빠르고 저렴하며 비교적 사용하기 쉽다. 그리고 그것은 DNA 코더의 상상력을 불러일으켰다.

 

유전자 공학의 이전 발전보다 CRISPR은 디지털 코딩 및 시스템 공학의 기술을 생물학에 적용할 수 있게 했다. 이러한 아이디어와 방법의 교차 수정은 DNA를 사용하여 컴퓨터 데이터를 저장하는 것부터 3D "DNA 종이접기" 구조를 만드는 것까지 획기적인 발전을 가져왔다.

 

CRISPR은 또한 과학자들이 멸종 위기에서 동물을 되찾는 것을 포함하여 전체 종의 재설계를 탐구할 수 있는 길을 열어주었다.

 

유전자 드라이브는 CRISPR을 사용하여 유전자 코드 조각을 유기체의 게놈에 직접 삽입하고 특정 특성이 모든 후속 세대에 유전되도록 한다. 과학자들은 현재 질병을 옮기는 모기를 통제하기 위해 이 기술을 실험하고 있다.

 

 

기술의 잠재적인 이점에도 불구하고 유전자 드라이브는 심각한 윤리적 문제를 제기한다. 모기와 같은 명확한 공중 보건 위협에 적용하더라도 이러한 질문은 탐색하기 쉽지 않다. 미래 세대의 운동 능력 향상과 같은 사람들의 가상 적용을 고려할 때 그것들은 훨씬 더 복잡해진다.

 

기능의 이득

 

유전자 편집의 발전은 또한 개별 세포의 행동을 유전적으로 변경하는 것을 더 쉽게 만들었다. 이것은 항공 연료에서 식품 첨가물에 이르기까지 유용한 물질을 생산하기 위해 단순한 유기체를 재설계하는 바이오제조 기술의 핵심이다.

 

또한 유전자 조작 바이러스를 둘러싼 논쟁의 중심에 있다.

 

대유행 초기부터 코로나19를 유발하는 바이러스가 유전자 실험에서 비롯되었다는 소문이 있었다. 이러한 소문은 근거가 없는 상태로 남아 있지만 기능 획득 연구의 윤리에 대한 새로운 논쟁을 불러일으켰다.

 

 유기체와 병원체의 유전적 구성을 수정하는 것은 위험과 이점이 있다. 이미지 출처: Ars Electronica/Flickr, CC BY-NC-ND 

 

기능 획득 연구는 DNA 편집 기술을 사용하여 질병을 유발하는 바이러스의 능력 증가를 포함하여 유기체가 기능하는 방식을 변경한다. 과학자들은 해를 입히는 능력을 증가시키는 기존 바이러스의 잠재적 돌연변이를 예측하고 대비하기 위해 이렇게 한다. 그러나 그러한 연구는 또한 우발적으로든 의도적으로든 위험하게 강화된 바이러스가 실험실 외부로 방출될 가능성을 높인다.

 

동시에 과학자들의 생물학적 소스 코드에 대한 숙련도가 높아짐에 따라 코로나19와 싸우기 위해 Pfizer-BioNTech 및 Moderna mRNA 백신을 신속하게 개발할 수 있었다. 바이러스 단백질의 무해한 버전을 생성하도록 세포에 지시하는 유전 코드를 정밀하게 조작함으로써 백신은 실제 바이러스를 만났을 때 반응하도록 면역 체계를 준비시킬 수 있다.

 

책임 있는 생물학적 소스 코드 조작

 

마이클 크라이튼(Michael Crichton)처럼 선견지명이 있었던 그는 지난 30년 동안 생물학을 조작하는 과학자들의 능력이 얼마나 발전했는지 상상할 수 없었을 것이다. 연구의 활발한 영역인 멸종된 종을 되살리는 것은 여전히 매우 어려운 일이다. 그러나 여러 면에서 우리의 기술은 쥬라기 공원과 후속 영화의 기술보다 훨씬 더 앞서 있다.

 

그러나 우리는 책임 측면에서 어떻게 했을까?

 

다행히도 유전자 편집의 사회적, 윤리적 측면에 대한 고려는 과학의 발전과 함께 진행되었다. 1975년 과학자들은 새로운 재조합 DNA 연구가 안전하게 수행될 수 있도록 하는 접근 방식에 동의했다. 처음부터 과학의 윤리적, 법적, 사회적 차원은 인간 게놈 프로젝트에 고정되어 있었다. DIY 바이오 커뮤니티는 안전하고 책임감 있는 유전자 편집 연구의 최전선에 있었다. 그리고 사회적 책임은 합성 생물학 대회에서 필수적이다.

 

 

그러나 유전자 편집이 점점 더 강력해지고 접근 가능해짐에 따라 선의의 과학자와 엔지니어 커뮤니티는 충분하지 않을 것이다. 쥬라기 공원 영화는 미래에 대한 묘사에서 극적인 허가를 받지만 한 가지 옳은 것은 있다. 좋은 의도를 가지고 있더라도, 그 결과를 생각하도록 훈련받지 않은 과학자와 강력한 기술을 혼합하면 나쁜 일이 발생한다. 조치를 취하고 있는 전문가에게 물어볼 생각은 하지 않았다.

 

아마도 이것이 쥬라기 월드: 도미니언의 지속적인 메시지일 것이다. 유전 설계와 공학의 놀라운 발전에도 불구하고 사회적으로 책임 있는 방식으로 기술의 개발과 사용을 수용하지 않으면 모든 것이 잘못될 수 있고 또 잘못될 것이라는 것이다.

 

좋은 소식은 과학자들이 유전자 코드를 재설계하고 재설계하는 방법에서 "할 수 있다"와 "해야 한다" 사이의 격차를 좁힐 시간이 여전히 있다는 것이다. 그러나 쥬라기 월드: 도미니언이 영화 관객들에게 상기시키듯이, 미래는 종종 보이는 것보다 더 가깝다.