생명 연장의 꿈

10월 7일 - 데일리 북저널리즘

제프 베이조스는 세포의 노화 방지를 연구하는 알토스 랩스에 거액을 투자했다. 불로장생에 대한 인간의 욕망은 어디까지인가?

©일러스트: 김지연/북저널리즘
불로장생에 대한 인간의 욕망은 어디까지일까요? 이제 인간은 하늘을 날 수 있고, 전 세계에서 실시간 소통이 가능하며, 지구를 벗어나 우주로 나아가고 있지만, 극복하지 못한 오래된 고민 중 하나는 ‘죽음’일 것입니다. 삼천갑자(三千甲子)를 살았다는 전한(前漢) 시대의 문인 동방삭(東方朔)의 이야기와 과거 진시황의 불로초 설화처럼, 인류는 과학이 발전하기 한참 전부터 죽음을 극복하는 방법으로 ‘늙지 않기’를 떠올렸습니다. 줄기세포를 이용해 질환 혹은 노화가 발생한 장기를 새로이 만들어 이식하는 것이 연구되는 현대에 와 돌이켜보더라도 상당히 정교한 고민인 셈입니다.

지난 9월 7일(현지시각), 영국 일간지 《더 타임스》는 제프 베이조스가 불로장생(Eternal Life)을 연구하는 실리콘밸리의 생명공학 스타트업인 ‘알토스 랩스(Altos Labs)’에 수백만 달러를 투자했다고 보도했습니다. “세계에서 가장 부유한 사람이 그 모든 재산을 만든 뒤엔 무엇을 원할까? 그것을 쓸 시간이다”라는 기사의 첫 줄은 마치 제프 베이조스의 탐욕을 조명하는 듯합니다. 불로불사에 대한 인류의 오랜 기대는 부유한 사람들의 전유물 같이 느껴지기도 하지요. 하지만, 일련의 줄기세포 연구와 항노화 기술은 이미 다양한 의료 분야에 조금씩 광범위하게 사용되고 있으며, 의료 혁신의 상징으로 여겨집니다.

항노화에 대한 갈증뿐 아니라 면역이나 난치병 치료 등에 대한 염원은 수많은 바이오테크 기업들의 도전에 불을 지폈습니다. 혁신의 상징인 실리콘밸리도 예외가 아니죠. 특히 코로나19를 기점으로 미국의 바이오테크 기업에 대한 투자는 크게 늘었고, 관련 기술들 역시 주목받고 있습니다. 백신은 말할 것도 없고, 빅데이터를 활용한 의료 기술이나 인공지능 수술용 로봇, 제프 베이조스가 투자한 알토스 랩스와 같이 생명 연장 기술을 연구 및 개발하는 기업들이 격전을 벌이게 되었지요. 실리콘밸리에서 이미 숱한 혁신을 목도 했지만, 왠지 이 말도 많고 탈도 많은 ‘생명 연장’은 과거 한국야쿠르트의 광고처럼 그저 ‘꿈’처럼만 느껴집니다. 과연 인류는 노화로부터 자유로울 수 있을까요?
 

생명 연장의 ‘꿈’

바이오테크 창업을 지원하는 인디바이오 ©Cayce Clifford/Bloomberg via Getty Images
‘생명 연장의 꿈’은 표현의 거창함과는 달리 지금에 와선 마치 조롱 섞인 의미로 쓰이기도 합니다. 우리에겐 특히 ‘줄기세포’ 하면 더욱 치를 떨게 만드는 국민적 사건이 있었죠. 나이에 따라 생생하게 기억하실 수도 있고, 나중에 검색을 통해 알게 되었을 수도 있는 ‘황우석 박사 논문 조작 사건’입니다. 황우석 전 서울대 수의대 교수가 인간 체세포를 복제한 배아줄기세포를 배양하는 데 성공했다는 연구 결과를 2004년에 세계적인 학술지 《사이언스》에서 발표했는데, 학계의 검증과 내부 고발로 인해 논문 조작으로 인한 거짓임이 탄로 나 버린 사건입니다. #사건타임라인 그 이후 황우석 박사는 애완견 복제에 성공하며 동물 복제를 통해 재기하려고 했으나 과학계 반응은 싸늘했습니다.

이와 같은 사건이 비단 우리나라에만 있던 것은 아닌데요, 또 하나의 비극적 사건이 있었습니다. 바로 ‘일본판 황우석 사건’으로 불리는 오보타카 하루코(小保方晴子)의 ‘만능세포 연구논문 조작 사건’입니다. 그는 83년생의 젊은 나이였기에 더 화제성이 짙은 인물이기도 했는데요, ‘제3의 만능세포’라고 불리는 ‘STAP(Stimulus-Triggered Acquisition of Pluripotency; 자극야기 다능성 획득) 세포’를 개발했다고 발표하여 해당 연구 결과가 《네이처》에 실리기도 했습니다. 하지만 황우석 사건과 같이 다른 생물학자들의 실험을 통해 조작 의혹이 제기되었고, 결국 STAP과 관련된 모든 논문은 철회되었습니다. 심지어 해당 논문의 공저자이자 논문 지도를 맡은 사사이 요시키가 자살하는 비극적인 일이 일어났습니다. 하루코가 2014년 4월, 부정 의혹에 답변하며 발언했던 “만능세포는 있습니다!”라는 말은 여기저기서 패러디되었죠.

이와 같은 연구 부정 사례가 있었기 때문에, 오히려 줄기세포를 연구하는 생명·유전자 공학에서 수명 연장을 연구한다는 것은 그 무한한 잠재성에도 불구하고 쉽게 투자를 유치할 수 있는 분야가 아니었습니다. 특히 국내의 경우는 황우석 사건으로 이와 같은 연구가 크게 주춤하기도 했죠. 줄기세포 연구의 발목을 잡은 다른 이유는 기술 자체가 가지는 복잡성에 있습니다. 줄기세포는 해당 세포가 분화되지 않은 상태를 유지하여, 사용하고자 하는 형태로 의도적인 분화를 시킬 수 있어야 하는데, 인류는 아직 이를 자유자재로 통제할 기술을 가지고 있지 않습니다. 장기 내의 줄기세포를 실험실로 끄집어냈을 때 주변 환경의 변화로 인해 줄기세포가 그 특성을 유지하지 못하는 문제도 있지요.
©국가과학기술연구회
위 영상은 줄기세포에 대한 기본적인 상식을 다루고 있습니다. 또 다른 유전자 기술인 ‘유전자 가위’에 대한 짧은 소개도 포함되어 있는데요, 영상에 따르면 유전자 가위는 내가 다음 세대에 물려주고 싶지 않은 유전 정보(이를테면 질환)를 잘라내는 기술이고, 줄기세포 기술은 현재 내 몸에 노화되어 소실된 세포를 새로이 공급하기 위한 근원을 찾는 것이라 할 수 있습니다. 이 기술의 핵심은 전술한 하루코의 연구처럼 무엇이든 될 수 있는 ‘만능 세포’를 그 특성을 그대로 유지한 상태로 자가 배양하고 제어하며, 필요로 하는 장기나 부위로 완벽히 구현하여 이식할 수 있느냐라고 할 수 있죠.

어렵게만 보이는 연구이지만, 30년 이상 연구가 진행된 덕에 생각보다 사용되고 있는 곳이 많습니다. 《BRIC》에서 번역된 한 논문[1]에 따르면, 현재 입증된 줄기세포 치료법은 각막, 망막, 조혈 줄기세포/골수이식(전신), 뼈, 피부에 이용되고 있으며, 임상 또는 전임상 단계[2] 치료법으로 면역조절이나 근골격계 질환, 심혈관 질환, 신경계 질환 등이 연구되고 있습니다. 의약품으로 시선을 옮겨보면 더욱 놀랍습니다. 미국의 식품의약국(FDA)에서 승인한 줄기세포 치료제의 목록을 보면 생각보다 다양하죠. 미국 질병관리센터(CDC)에서는 승인되지 않은 치료제로 ‘노화 방지’의 명목을 가진 제품이나 ‘엑소좀(Exosome, 세포외소포체)’[3] 관련 제품을 들며 주의사항을 열거해주기도 합니다. 이쯤 되면 왠지 수명 연장의 비밀이 목전에 다다른 것 같기도 합니다.
 

실리콘밸리의 바이오 클러스터

©북저널리즘
그렇다면 이 꿈을 현실로 바꾸려는 기업들은 어느 정도 규모의 시장에 있을까요? ‘NVCA(National Venture Capital Association)’가 글로벌 리서치 기관인 ‘Pitchbook’과 발표한 《Venture Monitor》 하반기 보고서에 따르면 확실히 2020년을 기점으로 바이오테크에 대한 투자 규모가 상당히 커진 것을 볼 수 있습니다. 기존 미국 VC들의 투자는 소프트웨어에 집중되어 있지만 이를 제외한 분야에서 보면 2020년은 확실히 제약·바이오테크 스타트업의 해라고 할 수 있습니다. 2020년 기준 280억 달러의 VC 투자금을 유치했지요. 일련의 현상은 코로나19 사태 때문이기도 하지만, 전반적으로 높아지고 있는 생명과학과 스마트 헬스케어에 대한 관심도 한몫을 차지합니다.

특히 실리콘밸리는 특유의 인공지능, 빅데이터, 클라우드 플랫폼 기술이 각축을 벌이는 곳인 만큼, 유리한 조건을 갖추고 있습니다. 의학 기술이 이와 같은 기술을 접목하여 크게 발전하고 있기 때문이지요. 헤아릴 수 없을 정도의 유전자 정보를 관리할 빅데이터 기술과 개개인의 건강 정보 습득을 쉽게 해주는 인공지능은 바이오테크의 핵심입니다. 또한, 시장성 있는 성과를 내기까지 상당한 기간이 소요되는 의학 산업의 특성상, 이를 뒷받침할 수 있는 거대 자본이 위치한 곳 역시 실리콘밸리이지요. 미국의 사우스샌프란시스코는 세계적인 ‘바이오 클러스터’가 자리하고 있는 곳입니다. 바이오테크의 중심지인 만큼, 이곳을 가로지르는 거리의 이름은 ‘DNA 웨이’이지요. 그 주변엔 1976년 창업하여 이곳을 바이오테크의 성지로 부흥시킨 ‘제넨텍(Genentech)’의 건물이 들어서 있습니다. 이 제넨텍은 항체 바이오 신약이라는 새로운 시장을 개척한 바이오테크 산업의 전설입니다.

‘제2의 제넨텍’을 꿈꾸며 실리콘밸리의 바이오테크 창업에 뛰어든 스타트업들에게 자본은 상당히 열려 있습니다. 그중엔 SK로부터 300억 원 규모의 투자를 받은 ‘진 에딧(Gen Edit)’도 있는데, 이 기업의 창업자 이근우는 한국인입니다. 이 기업은 위에 소개한 유전자 가위 기술을 보유하고 있지요. 한편, 구글 역시 바이오 스타트업에 통 큰 투자를 단행하고 있습니다. 구글의 지주회사인 알파벳의 자회사 ‘베릴리(Verily)’는 다양한 바이오테크 기업들과 협업하여 의료기기나 수술용 로봇을 개발하고, 제약사들과 협업하여 당뇨병 통합 관리 체계를 만드는 등 스마트 헬스케어 프로젝트를 진행하고 있지요. ‘구글벤쳐스(GV)’는 초기 단계의 유망한 헬스케어 스타트업만 골라 투자를 이어가고 있습니다. 눈앞에 보이는 성과보다, 이들이 관심 있는 확실한 기술을 가지고 있다면 바이오테크로서 충분히 도전장을 내밀어 볼 만하지요.
 

구글의 도전장과 베이조스의 모험

©The Fresno Bee/Tribune News Service via Getty Images
이러한 글로벌 IT 기업들의 바이오·헬스케어 산업에 대한 투자의 의미는 기본적으로 극복할 수 없던 질병에 대한 체계적 관리와 ‘의료화’라고 볼 수 있습니다. 북저널리즘의 전자책 《늙지 않는 사람들의 사회》에서는 노화를 ‘불편’하고 ‘치료’해야 할 범주로 볼 것인가에 대한 물음이 담겨 있습니다. 이 질문에 구글은 흔쾌히 “YES”라고 말한 셈이지요. 2013년 9월, 구글은 생명 연장을 연구하는 기업이자 구글의 자회사인 ‘칼리코(Calico; California Life Company)’를 설립하며 죽음과 노화에 도전장을 내밉니다. 당시 《TIME》에서는 “Can Google Solve Death?”라는 제목으로 이들의 도전을 조명했지요.

칼리코의 도전은 현재진행형이지만 투자한 돈에 비해 너무나 알려진 것이 없다는 것이 아쉽습니다. 2016년 12월, 벌거숭이두더지쥐의 이상할 정도의 긴 수명과 특징(같은 크기의 다른 쥐보다 10배 이상 오래 살고, 암에 걸리지 않으며, 통증도 느끼지 않는)을 연구한다는 보도가 있긴 하지만, 비밀 유지 때문인지 별다른 성과가 없어서인지, 전반적인 연구 결과는 베일에 싸여 있지요. 달리 공개된 정보가 없다는 점은 제프 베이조스가 투자한 ‘알토스 랩스’도 마찬가지입니다. 알토스 랩스는 유전자 ‘리프로그래밍(Reprogramming)’을 연구하는 것으로 알려져 있는데, 명확한 연구 결과는 아직 공개되지 않았습니다. 리프로그래밍은 줄기세포와 관련한 연구 방법의 하나인데, 《동아사이언스》에서 풀어놓은 설명에 따르면 분화가 끝난, 즉 ‘프로그래밍’된 세포를 다시 미분화된 상태로 되돌려 초기화시키는 기술이라고 합니다. 물론 암과 같이 무한 증식의 위험이 있고 아직 제어가 어렵지요.

제프 베이조스는 모험은 이것이 처음이 아닙니다. 베이조스의 패밀리 오피스인 ‘베이조스 익스피디션스(Bezos Expeditions)’는 지난 2018년에 노화 방지 치료법을 개발하는 기업인 ‘유니티 바이오테크놀로지’에 투자하기도 했습니다. 작년에도 ‘프로테오믹스(Proteomics; 단백질체학)’ 전문 스타트업인 ‘노틸러스 바이오테크놀로지’에 7600만 달러, 한화로 약 931억 원을 투자했습니다. 설립 이래 5년 동안 별다른 성과가 없는 회사인데도 투자하여 놀라움을 자아냈죠. 여기에 투자한 또 하나의 회사는마이크로소프트 공동 창업자 폴 앨런이 설립한 ‘벌컨캐피털(Vulcan Capital)’이었습니다. 지노믹스(Genomics; 유전체학)의 다음 트렌드로 프로테오믹스가 떠오른 순간이었지요. 생물학적 지식이 없이는 이해가 어렵지만 유전 정보에 의해 발현되는 단백질체를 분석하여 체내의 생리작용을 밝혀내는 것이라고 할 수 있습니다. #프로테오믹스

이번에 베이조스 익스피디션스를 통해 투자를 받은 스타트업 알토스 랩스에는 러시아 출신의 물리학자이자, 다양한 분야에 투자를 아끼지 않는 억만장자 유리 밀너(Yuri Milner)도 함께 투자했습니다. 《MIT 테크놀로지 리뷰》에 따르면, 알토스 랩스는 현재 전 세계의 유전자 전문가들을 모으고 있는데, 위 영상에서 역분화, 말하자면 리프로그래밍 기술을 발견하여 2012년 노벨생리의학상을 수상한 야마나카 신야(Yamanaka Shinya) 교수가 수석 연구자이자 회사의 과학 자문위원회 의장이 된다고 합니다. 현재 리프로그래밍 기술은 아직 인체에 적용하는 것이 시기상조로 여겨지고 있지만, 최소 2억 7000만 달러에 이를 것으로 추정되는 알토스에 대한 투자금과 이를 바탕으로 한 저명한 인재들의 참여로, 과연 칼리코와 다른 길을 걷게 될지 모두의 이목이 집중되고 있습니다.

알토스 랩스가 항노화 기술 개발에 성공한다고 해도 과연 언제쯤 저 기술이 상용화되어 대중이 조금이라도 혜택을 누릴 수 있을까 의문스럽기도 합니다. 그렇기에 우리는 만병을 치유해줄 수 있는 ‘만능 세포’에 대한 연구나, 염색체 사이의 끈인 ‘텔로미어(Telomere)’를 늘여 세포 노화를 방지하는 기술이 발명되었다고 해도 이를 현실감 있게 받아들이기 어려운 것이 사실이지요. 대개 과학기술의 발전은 인류를 풍요롭게 했지만, 노화하지 않고 인류의 수명이 연장된다면 그것은 또 다른 사회 문제를 일으킬 것이며, 줄기세포 배양의 상용화는 고전적인 윤리 문제[4]에 불을 지필 것입니다. 다만 확실한 것은, 알토스 랩스가 이전에 그 누구도 하지 못한 줄기세포의 완벽한 리프로그래밍을 해낸다면, 인간 사회의 패러다임은 커다란 변화를 맞게 된다는 점입니다. 생명 연장의 꿈을 현실화하는 것은 소수이지만, 모두에게 다가올 여파가 긍정적일지는 고민해 봐야 할 지점입니다.
오늘 데일리 북저널리즘에서는 항노화 줄기세포 기술의 현주소와 거대 기업이 투자하는 바이오테크 기업에 대해 살펴봤습니다. 읽으시면서 들었던 생각을 댓글로 남겨 주세요. 서로 다른 의견을 말하고 토론하면서 사고의 폭을 확장해 가면 좋겠습니다. 여러분의 댓글이 북저널리즘의 콘텐츠를 완성합니다.

오늘 데일리 북저널리즘은 《늙지 않는 사람들의 사회》와 함께 읽으시면 좋습니다.
[1]
Advances in stem cell research and therapeutic development. Nat Cell Biol. 2019 Jul;21(7):801-811.
[2]
전임상 단계는 새로 개발한 신약후보물질을 사람에게 사용하기 전 동물에게 투약하여 부작용이나 효과 등을 알아보는 시험 단계입니다. 임상3상은 인간에게 시험되는 단계이며, 시판 후 조사하는 것을 임상4상이라고 합니다.
[3]
엑소좀은 진핵생물체에서 세포간 정보교환을 위해 분비하는 지름 50~200나노미터 크기의 입자입니다. 세포끼리 신호를 주고 받을 때 일종의 메시지를 담고 있는데, 여기에는 단백질, 지방, RNA, 성장인자 등 모세포의 다양한 정보가 포함되어 있습니다.
[4]
본문 속 영상에도 언급되지만, 줄기세포를 둘러싼 고전적인 윤리 문제는 배아줄기세포 연구에 대한 논란입니다. 배아줄기세포는 정자와 난자가 수정된 상태에서의 배반포에서 추출할 수 있습니다. 이는 자궁에 착상되기 이전의 단계인데, 이를 장차 태아가 될 생명체로 볼 것인지에 대한 논쟁입니다. 게다가 난자를 대량으로 얻어야 하므로, 불법 난자 거래 시장이 형성될 수 있다는 우려도 존재합니다.
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