한눈에 보는 정보
- 농업 생명공학 회사인 페어와이즈(Pairwise)는 미국 소비자에게 제공되는 최초의 크리스퍼(CRISPR)-편집 식품인 컨셔스 그린스 퍼플 파워 베이비 그린스 블렌드(Conscious Greens Purple Power Baby Greens Blend)를 만들었습니다
- 이 회사는 겨자잎의 DNA를 편집하기 위해 크리스퍼(CPISPR) 또는 일정한 간격으로 떨어져서 존재하는 앞뒤역순상동서열의 반복이 모여 있는 것을 사용하여 톡 쏘는 맛을 내는 유전자를 제거했습니다
- 이 채소는 미국 식푹점으로 향하기 전, 태평양 북서부를 시작으로 세인트루이스, 매사추세츠주 스프링필드, 미니애폴리스-세인트 폴의 레스토랑에서 먼저 출시됩니다
- 2022년 보스턴 아동 병원(Boston Children’s Hospital)의 연구원들은 인간 세포주에 크리스퍼를 사용하면 DNA의 대규모 재배열 위험이 증가한다고 밝혔고, 이는 암 위험을 증가시킬 수 있습니다
- 규제 당국은 유전자 편집 식품을 유전자 변형 생물체(GMO)로 간주하지 않기 때문에 라벨 표시할 필요가 없습니다
Dr. Mercola
겨자잎은 비타민과 미네랄이 풍부한 영양소 공급원이지만, 쓴맛 때문에 많은 사람의 입맛에 맞지 않습니다. 이 문제를 해결하기 위해 페어와이즈(Pairwise)의 공동 창립자이자 CEO인 톰 아담스(Tom Adams)는 와이어드(Wired)와의 인터뷰에서 "우리는 기본적으로 새로운 카테고리의 샐러드를 만들었습니다."라고 말했습니다.
2017년에 설립된 이 농업 생명공학 회사는 "새로운 품종의 과일과 채소를 시장에 출시하기 위해" 2021년까지 9,000만 달러(약 1조 1,473억 470만 원), 총 1억 1,500만 달러(약 1조 4,660억 545만 원)을 모금했습니다.
첫 번째 제품인 ‘컨셔스 그린스 퍼플 파워 베이비 그린스 블렌드(Conscious Greens Purple Power Baby Greens Blend)’는 미국 소비자에게 판매되는 최초의 크리스퍼 편집 식품이기도 합니다.
미국 매장으로 향하는 유전자 편집 겨자잎
페어와이즈 과학자들은 유전자 편집 기술로 알려진 크리스퍼, 즉 주기적으로 간격을 띠고 분포하는 짧은 회문구조 반복서열을 사용하여 겨자잎의 DNA를 편집하여 톡 쏘는 맛을 내는 유전자를 제거했습니다.
이 채소는 미국 식푹점으로 향하기 전, 태평양 북서부를 시작으로 세인트루이스, 매사추세츠주 스프링필드, 미니애폴리스-세인트 폴 다른 지역의 레스토랑에서 먼저 출시됩니다.
페어와이즈는 스스로를 '선구적인 식품 스타트업'으로 묘사하며 진정한 생명공학의 뿌리와 거리를 두려고 노력합니다. 그들은 유전자 편집 채소를 다음과 같이 설명합니다.
"... 독특하고 신선한 맛과 로메인의 최대 두 배에 달하는 영양을 지닌 다채로운 슈퍼푸드 잎채소의 혼합물입니다. 크리스퍼 기술을 사용하여 농산물의 맛과 영양을 개선하는 컨셔스 그린(Conscious Greens)은 상추처럼 먹을 수 있는 밭에서 재배한 슈퍼푸드 채소로, 셰프와 샐러드 애호가 모두에게 다용도로 사용할 수 있는 새로운 옵션을 제공합니다."
이 회사는 또한 미국인의 식습관을 개선하는 데 이타적이고 필요한 것처럼 보이게 하기 위해 화려한 홍보 캠페인을 구축했습니다. 페어와이즈의 공동 창립자이자 최고 비즈니스 책임자인 헤이븐 베이커(Haven Baker)는 보도 자료에서 다음과 같이 말했습니다.
"우리는 미국에 최초의 크리스퍼 식품을 출시하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다. 우리는 대부분의 상추가 영양가가 낮고 다른 종류의 채소는 너무 쓰거나 먹기 어렵다는 중요한 문제를 해결하기 위해 시작했습니다.
크리스퍼를 사용하여 새로운 유형의 영양가 높은 채소를 개량하여 소비자가 더 선호하는 채소로 만들 수 있었으며, 기존 육종 방법의 4분의 1의 시간으로 이를 달성했습니다. PFG[퍼포먼스 푸드 그룹, Performance Food Group]와의 흥미로운 파트너십을 통해 컨셔스 그린을 출시한 것은 더 나은 과일과 채소를 통해 더 건강한 세상을 만들겠다는 우리의 사명을 달성하는 데 중요한 이정표가 될 것입니다."
하지만 크리스퍼 식품이 정말 더 나은 식품일까요, 아니면 환경과 식품을 섭취하는 사람들에게 알려지지 않은 심각한 위험을 초래할 수 있을까요? 나아가 이것은 여기서 멈추지 않을 것입니다. 페어와이즈는 이미 씨 없는 블랙베리와 씨 없는 체리를 만들기 위해 크리스퍼를 사용하고 있습니다.
유전자 변형으로 사람들이 잘 먹지 않는 겨자잎을 먹도록 할 것이라는 생각도 매우 의심스럽습니다. 따라서 유전자 편집 제품이 미국인의 영양 섭취를 늘릴 것이라는 회사의 주장은 실패할 가능성이 높습니다.
크리스퍼는 정말 정확한 과학인가요?
크리스퍼는 자연식품에 손을 대는 데 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 맛을 바꾸는 것 외에도 유통기한을 연장하고 특정 박테리아 및 바이러스에 저항하는 식품을 만드는 데도 크리스퍼가 사용되고 있습니다.
유전 공학이 외부 유전자를 도입하는 것이라면, 크리스퍼는 기존 DNA를 조작하거나 편집하는 것입니다. 이것은 "매우 정밀하다"고 합니다. 생명공학 기업가인 그레고리 리콜라이(Gregory Licholai) 박사는 예일 인사이트(Yale Insights)와의 인터뷰에서 크리스퍼를 이렇게 다음과 같이 설명했습니다.
"아시다시피 우리의 생명책은 DNA로 구성되어 있습니다. DNA 자체는 수백만 개의 염기쌍으로 이루어져 있고, 이는 언어와 비슷합니다. 그리고 그 언어 안에는 유전자를 코딩하는 특정 영역이 있으며, 그 유전자가 우리에 대한 모든 것을 구성하기 때문에 그 유전자는 매우 중요합니다.
이러한 유전자의 결과물인 4만 개의 단백질은 우리의 건강과 웰빙에 관여하며, 이러한 유전자에 결함이 생기면 문제가 발생하고 질병을 유발합니다.
이전에 유전자 편집을 통해 시도된 것은 기본적으로 큰 조각으로 유전자 정보를 조작하는 것이었습니다. 이는 마치 실제 단어는 전혀 제어할 수 없는 채로 한 번에 한 페이지씩 뜯어내서 한 페이지씩 옮기는 방식으로 책을 편집하는 것과 비슷합니다. 이 기술의 힘은 말 그대로 글자 하나하나에 달려 있습니다.
따라서 정확도는 이전보다 훨씬 뛰어납니다. 과학계의 흥분은 실제 유전자의 DNA를 매우 정밀하게 변경하여 나쁜 유전자를 끄거나 코드가 잘못 작성된 돌연변이가 있는 유전자를 잠재적으로 복구할 수 있다는 것입니다."
하지만 크리스퍼가 항상 정확한 과학은 아닙니다. 유전자를 조작할 때 종종 그렇듯이 유전자 편집은 동물의 혀가 비대해지고 척추뼈가 하나 더 생기는 등 예상치 못한 부작용을 초래했습니다.
또한 영국 웰컴 생어 연구소(Wellcome Sanger Institute)의 연구원들이 생쥐와 인간 세포에서 크리스퍼-Cas9의 돌연변이를 체계적으로 연구한 결과, 표적 부위 근처에서 DNA 삭제와 삽입을 포함한 대규모 유전자 재배열이 관찰되었습니다. DNA 삭제는 암을 유발하는 유전자와 같이 "꺼져 있어야 하는" 유전자를 활성화하고 "켜져 있어야 하는" 유전자를 침묵시키는 결과를 초래할 수 있습니다.
인간이 유전자 코드를 조작할 때의 위험성
2022년 보스턴 아동 병원(Boston Children’s Hospital)의 연구원들은 인간 세포주에 크리스퍼를 사용하면 DNA의 대규모 재배열 위험이 증가한다고 밝혔고, 이는 암 위험을 증가시킬 수 있습니다. 이러한 재배열은 최대 6%까지 발생했습니다. 보스턴 아동 병원은 보도 자료에서 다음과 같이 설명했습니다.
"크리스퍼는'이동 요소' 또는 '점핑 유전자'로 알려진 DNA 서열이 스스로 복제되어 게놈의 한 위치에서 다른 위치로 이동하는 역전위로 알려진 자연적인 과정을 악화시키는 것으로 보입니다. 크리스퍼와 유사하게, 이러한 이동 요소는 효소를 사용하여 DNA에 쌍가닥 절단을 만들어 스스로를 삽입합니다.
사실 이동성 요소가 진화의 과정에서 게놈의 약 3분의 1을 차지하게 되었을 정도로 역전위는 무해한 경우가 많습니다. (일부 과학자들은 이것들이 실제로 고대 바이러스라고 믿습니다.) 하지만 이동성 요소는 암을 포함한 질병과도 관련이 있습니다. DNA에 생긴 절단이 복구되지 않으면 DNA의 불일치한 끝이 결합하여 재배열로 이어질 수 있습니다."
또 다른 경고에서 연구자들은 인간 배아에서 유전성 실명과 관련된 돌연변이를 복구하기 위해 크리스퍼-Cas9을 사용하려고 시도했습니다. 그러나 그들이 시도하자 세포의 약 절반에서 "유전적 혼란"이 발생하여 전체 염색체를 잃게 되었습니다.
뉴욕 대학(New York University)의 유전학자인 니콜 카플란(Nicole Kaplan)은 뉴욕타임스(The New York Times)에게 "우리는 종종 크리스퍼가 매우 성공적이라는 논문에 대해 듣는 데 익숙합니다."라고 말했습니다. "하지만 우리가 가진 힘의 양을 고려할 때 ... 의도하지 않은 결과를 ... 이해하는 것이 [중요합니다]."
또한 리콜라이 박사는 크리스퍼로 편집된 유전자가 다른 유기체로 옮겨져 환경의 일부가 될 수 있다고 다음과 같이 말했습니다.
"크리스퍼의 가장 큰 위험 중 하나는 유전자 드라이브 또는 유전적 드라이브라고 불리는 것입니다. 이것은 실제로 유전자를 조작하고 있기 때문에 그 유전자들은 게놈, 기본적으로 세포 안에 있는 백과사전에 통합되어 잠재적으로 그 유전자들이 다른 유기체로 옮겨질 수 있다는 것을 의미합니다.
일단 그것들이 다른 유기체로 옮겨지고, 순환의 일부가 되면, 그 유전자들은 환경에 있게 됩니다.
그것이 아마도 크리스퍼의 가장 큰 공포일 것입니다. 인간은 유전암호를 조작하고, 그 조작은 세대에서 세대로 전해집니다. 우리는 무엇을 하고 있는지 알고 있고, 유전자를 어떻게 바꾸고 있는지 정확히 측정하고 있다고 생각합니다. 하지만 항상 무언가를 놓치거나 기술이 우리가 지시하지 않은 다른 변화들을 포착하지 못할 가능성이 있습니다.
그리고 여기서 무서운 점은 이러한 변화들이 항생제 내성이나 다른 돌연변이로 이어져 개체군들에게 전달되며 통제하기가 매우 어려울 것이라는 겁니다. 기본적으로 우리가 통제할 수 없는 불치병이나 기타 잠재적 돌연변이를 일으킬 수 있습니다."
미국 농무부는 유전자 편집 곤충을 시험 중입니다
유전자 편집의 의도하지 않은 결과는 알려지지 않았고 잠재적으로 파괴적일 수 있지만, 미국 농무부(U.S. Department of Agriculture)는 미국 기업과 협력하여 온실에서 유전자 편집 곤충을 시험하고 있습니다. 점박이 날개 초파리라는 이 곤충은 많은 과일 작물에 피해를 줍니다. 이 프로젝트는 수컷은 불임으로 만들면서 암컷 초파리를 죽이는 유전자를 추가하기 위해 크리스퍼를 사용합니다.
포도밭을 황폐화하는 박테리아를 퍼뜨리는 날개매미충의 일종(Glassy winged sharpshooters)도 크리스퍼의 표적이 되고 있습니다. 곤충의 입에 있는 탄수화물은 표적 박테리아가 달라붙을 수 있도록 합니다. 연구자들은 매미충의 입에 유전자를 삽입하여 박테리아가 달라붙지 않는 표면을 만들어 박테리아가 미끄러져 떨어지도록 만들려고 합니다.
노스캐롤라이나 주립대학교(North Carolina State University)의 과학, 정책 및 사회학 교수인 제이슨 델본(Jason Delborne)은 MIT 테크놀로지 리뷰(MIT Technology Review)에"화학 물질은 환경에서 분해되기 전까지만 이동할 수 있습니다."라고 말했습니다. "환경을 이동할 수 있는 유전자 편집 유기체를 도입하면 거대한 공간적, 시간적 규모에 걸쳐 환경을 변화시키거나 변형시킬 수 있는 잠재력을 갖게 됩니다."
문제는 바로 여기에 있습니다. 일단 환경에 방출되면 되돌릴 수 없으며, 이러한 유전자 조작으로 인해 전 세계적으로 어떤 변화가 일어날지 알 수 있는 방법이 없습니다.
FDA는 유전자 편집 소고기의 '위험성이 낮다'고 말합니다
미국 식품의약국(FDA)은 2022년 3월 리컴비네틱스(Recombinetics)의 유전자 편집 소가 해당 소고기로 만든 식품을 포함한 제품 마케팅에 대해 저위험 판정을 받았다고 발표했습니다. FDA는 "이는 식품용 동물의 IGA(의도적 게놈 변형)에 대한 집행 재량에 대한 FDA의 첫 번째 저위험 결정입니다."라고 보고했습니다.
동물의 유전자는 털을 더 짧고 매끈하게 만들기 위해 변형되었습니다. 털에 대한 유전자 변형은 열 스트레스를 더 잘 견디도록 도와 체중을 늘리고 육류 생산의 효율성을 높이기 위한 것이지만, 그 대가는 무엇일까요?
일반적으로 유전자 편집 동물이 식품 시장에 진입하려면 긴 승인 절차가 필요하지만, FDA는 유전자 편집 소에 대한 절차를 간소화하여 일반 승인 절차를 생략할 수 있도록 했습니다.
FDA는 유전자 편집 소고기가 유전자 변형으로 인해 재래식으로 사육되는 소위 "슬릭 코트(slick coat)" 소에서 볼 수 있는 것과 동일한 유전자 구성을 갖게 되므로 안전성에 대한 우려는 없다고 밝혔습니다.
그러나 2019년 브라질은 예상치 못한 DNA 변화가 발견되자 리컴비네틱스의 유전자 편집 소 사육을 허용하려던 계획을 중단했습니다. FDA와 마찬가지로 브라질 규제 당국은 리컴비네틱스의 유전자 편집이 자연적으로 발생하는 형질을 가진 소를 수정하는 것이기 때문에 특별한 감독 없이 진행할 수 있다고 판단했습니다.
이 경우, 리컴비네틱스는 무언가 잘못될 때까지 소의 털을 바꾸는 대신 뿔이 없는 소를 편집해 내려고 했습니다. 원하는 유전자를 전달하기 위해 사용된 박테리아 DNA 조각이 소의 게놈에 붙어 소가 본질적으로 "박테리아의 일부"가 된 것입니다.
그럼에도 불구하고 2022년에 리컴비네틱스는 유전자 편집 육류 제품을 "조만간 글로벌 시장의 일부 고객"에게 제공할 것이며, 일반 소비자는 빠르면 2년 안에 유전자 편집 육류를 구매할 수 있을 것이라고 밝혔습니다.
유전자 편집 식품은 라벨 표시되지 않습니다
규제 당국은 유전자 편집 식품을 유전자 변형 생물체(GMO)로 간주하지 않기 때문에 라벨 표시할 필요가 없습니다. 하지만 미국인의 75%는 유전자 편집 식품에 라벨이 표시되기를 원합니다. 유전자 편집 식품이 시장에서 점점 더 보편화됨에 따라 유전자 편집 식품을 피하고 싶다면, 지금은 유전자 편집이 불가능한 유기농 식품을 선택하세요.
이 기술을 사용할 의도가 없는 지역 농부와 친분을 쌓고 가능한 한 많은 식재료를 직접 재배할 수도 있습니다. 이렇게 하면 식품 공급에 무엇이 포함되고 포함되지 않는지 여러분이 스스로 완전히 통제할 수 있습니다.
출처 및 참조
- Wired May 16, 2023
- Pairwise May 16, 2023
- Business Wire February 3, 2021
- Yale Insights August 21, 2018, What are some of the applications, in the somewhat reasonable, predictable future?
- Yale Insights August 21, 2018
- Sci Rep. 2016; 6: 25029
- The Wall Street Journal December 14, 2018
- Nature Biotechnology July 16, 2018
- Boston Children’s Hospital July 14, 2022
- Nature Communications volume 13, Article number: 3685 (2022)
- Cell October 29, 2020
- The New York Times October 31, 2020
- GoodFruit.com May 25, 2021
- MIT Technology Review February 2, 2023
- U.S. FDA March 7, 2022
- Phys.org March 8, 2022
- Wired August 26, 2019
- Iowa State University June 28, 2022