바이오 세계로의 초대
전시관에 입장하자마자 여러 막대기들로 표현한 다양한 색채의 터널이 사람들을 맞이했다. 터널의 입구에는 ‘이 터널은 DNA이중나선구조를 상징하는 것입니다’라는 문구가 쓰여 있었다. 터널을 지나는 동안 양 옆에 설치된 모니터가 쉴 틈 없이 바이오산업의 역사를 보여줬다.
수백 년 전만 해도 인간의 평균수명은 20~30살에 불과했다. 태어난 아이 10명 중 3명은 1살도 되기 전에 사망했으며, 50%의 아이가 10살 이전에 사망했다. 페스트, 천연두, 콜레라 같은 질병 때문이었다. 오랫동안 인류는 질병의 원인을 알지 못했다. 기껏해야 귀신의 저주이거나 나쁜 공기에 의한 것이라고 짐작했을 뿐이었다. 1860년대가 돼서야 파스퇴르같은 학자들이 미생물이 질병의 원인임을 증명했으나 여전히 해결책은 없었다.
▲ 1928년, 페니실린의 발견은 바이오기술 의 시작이었다.
그러던 중 1928년, 스코틀랜드 출신 미생물학자 알렉산더 플레밍(Alexander Fleming)이 푸른곰팡이를 발견했다. 당시 모든 질병의 원인은 미생물의 활발한 번식 때문이었는데, 푸른곰팡이는 그 미생물의 번식을 억제했다. 알렉산더는 이 현상에 착안해 페니실린을 개발한다. 이것이 인류 최초의 항생제의 발견이며 바이오 기술이 인간을 구한 첫 사례다.
이렇듯 바이오 기술은 처음 등장할 당시 주로 의학 분야에 집중돼 있었다. 하지만 지금 바이오는 의학뿐 아니라 식량, 에너지, 융합기술 등 다양한 분야에서 널리 쓰이고 있다.
바이오산업의 현재
터널을 지나자 벽면에 국내 바이오산업의 최신 동향이 적혀 있었다. 미래창조과학부가 낸 ‘2013생명공학백서’에 따르면 바이오산업의 전년대비 성장률은 14.8%로 IT산업(9.5%), 자동차산업(6.4%)보다 높은 수치를 기록했다. 시장규모도 2007년 1123억 달러에서 2010년 1535억 달러로 3년 새 36.6% 성장했다. 미래창조과학부는 이 추세가 지속된다면 2015년에는 바이오산업의 시장규모가 3000억 달러를 돌파할 것으로 예측했다.
▲ 실제 인간에 이식되는 인공장기로 만들어진 최초의 인조인간 렉스
바이오산업 소개가 적힌 벽면이 끝나자 바이오닉맨 ‘렉스’의 모형이 등장했다. 렉스는 실제 인간에 이식되는 인공장기로 만들어진 최초의 인조인간이다. 영국 런던에서 만들어진 렉스는 세계 각국의 의료기기업체와 대학연구소의 도움을 받았다. 렉스는 사물을 감지하고 소리를 들을 수 있으며 인공지능기술을 통해 사람과 의사소통도 할 수 있다. 하지만 두뇌와 위나 창자와 같은 인공 소화기관 이식 문제는 해결되지 않은 채 남아있다.
인간복제 실현 가능할까
전시관 한편에는 복제동물들이 제각기 자리를 잡고 있었다. 가장 눈에 띄는 것은 ‘동경이’었다. 경주 개 ‘동경이’는 문헌상 기록이 가장 오래된 토종개로 꼬리가 없거나 짧은 특징을 가진 천연기념물이다. 동경이가 탄생하기 까지는 세 마리의 개가 복제 과정에 이용됐다. 한 마리의 귀에서 조직세포를 떼 내 배양한 체세포를 다른 개의 나팔관에서 채취한 난자에 주입했다. 체세포가 난자에 자리 잡은 후엔 또 다른 대리모 개의 난관에 이식했다. 이렇게 태어난 동경이는 앞으로 또 다른 천연기념물의 복원 및 보존의 시발점이 될 것이라는 평을 받고 있다.
▲ 동경이의 복제 방식은 향후 천연기념물 복원에 기여할 것으로 기대된다.사진 | 이길용 기자
전시관에는 이외에도 수많은 병의 원인을 연구하기 위해 복제된 형광개 ‘루피’와 형광돼지 ‘오송이’가 있었다. ‘루피’는 세계 최초로 체세포복제과정에서 빨강형광유전자를 삽입한 형질전환 개로, 발바닥이 빨간 색이다. ‘오송이’는 사람에게 장기를 이식할 때 발생하는 일련의 거부반응을 제거한 복제돼지다. 이들이 형광유전자를 가진 이유는 실험연구 시 몸속에서 일어나는 움직임을 쉽게 확인하기 위해서다. 한편, 전시관 한편에는 복제에 대해 어떻게 생각하는지 자신의 의견을 적는 게시판이 설치돼 있기도 했다.
바이오기술 발전 시 우리 미래는
마지막 전시실로 향하는 다리 ‘바이오 브릿지’는 입구와 비슷하게 바닥문양이 DNA 이중나선의 모습을 보였다. 물이 일렁이는 모습을 표현한 연출조명 덕에 마치 물 위를 걷는 것 같은 기분이 들었다. 다리 옆에는 바이오기술의 미래에 대한 예측이 나타나있다. 이 예측에 의하면 2015년, 첫 번째 불멸의 쥐가 탄생한다. 2025년이 되면 몸속에 추적기술이 내장된다. 추적기술이란 살아있는 세포 내의 생물학적 입자를 자동으로 추적해 몸의 이상 여부를 판단하는 것이다. 이미 올해 3월, 독일에서 확률 이론과 현미경 영상 기술을 결합해 세포 내 활동을 정밀하게 관찰할 수 있는 새로운 영상분석 기술을 개발하는 데 성공했다. 또한 2045년에는 보통의 인간보다 뛰어난 슈퍼 지능이 출현한다. 그리고 2150년, 마침내 인간의 수명은 150세가 될 것이다.
바이오 브릿지를 지나자 전시관의 마지막, ‘바이오 유토피아’에 도착했다. 바이오기술 발전이 많이 이루어진 미래 생활을 영상으로 보여주는 곳이었다. 영상에 따르면 미래에는 바이오기술을 복합적으로 사용하는 도시에서 살게 된다. 식사시간에는 주방기구가 사람마다 필요한 영양소에 맞게 식단을 구성한다. 음식은 3D 프린팅으로 출력된다. 이런 미래가 가능한 것은 바이오산업의 세포배양기술 덕분이다. 세포배양기술을 통해 식품안정성이 검증된 육류와 채소의 대량생산이 이루어진다. 지구촌 식량난과 기아문제도 해결할 수 있다.
식사가 끝나고 검진을 받으러 병원에 간다. 기계가 몸을 스캔하자 암세포가 드러난 종이가 출력된다. 바이오 나노기술로 인해 단기간에 종양의 악성여부도 판단하고 수술도 할 수 있다. 이미 세포공학에서 사용되는 복합재료의 구성요소를 조립하고 세포 물질의 3D프린트를 가능하게 해주는 기술이 브리검 여성병원(Brigham Women Hospital)과 카네기멜론대학(Carnegie Mellon University)의 연구진에 의해 개발됐다. 이를 ‘자기 마이크로 로봇기술’이라고 한다. 이 기술개발로 미래에는 인간의 장기나 세포 등을 손쉽게 프린트할 수 있게 됐다. 인간 수명 150세 시대가 한 발짝 앞으로 다가온 것이다.
이길용 기자 ㅣ lumos@kukey.com
출처 : 고려대학교 고파스 2024-05-07 22:43:05:
