▲ 신공식 농업연구사     ©이범규

   
유전자변형생물체(gmo, genetically modified organism)는 생명공학기술을 바탕으로 목표유전자를 대상 생물체에 도입하여 유용한 특성 또는 물질을 생산하도록 한 것이다. 현재 유전자변형생물체는 작물을 필두로 하여 다양한 생물분야에서 급속한 발전과 상업화가 이루어지고 있다. 이미 많은 유전자변형 작물들이 전 세계 25개국에서 재배되고 있으며, 최근 수산물에서도 미fda가 성장촉진 유전자변형 연어(aquadvantage사 개발)를 승인할 방침을 비추고 있다. 이런 가운데 곤충분야에서도 작물 재배관리와 전염병 퇴치를 위한 전략으로 유전자변형 곤충의 사용을 추진하고 있어 gmo분야의 주요 관심사 중 하나로 떠오르고 있다. 

   얼마전 영국 생명공학기업 옥시테크(oxitech)와 영국령의 케이만(cayman) 제도(중미 카리브해에 위치)의 모기연구․통제국(mrcu)은 케이만 섬에서 지난 5월과 10월사이에 '뎅기열(dengue fever)' 바이러스를 옮기는 모기종(aedes aegypti)의 유전자변형 모기를 야생에 대량 방출하여 뎅기열 전염 모기의 개체수를 현저히 줄일 수 있었다는 시험 결과를 보도하였다(scidev.net). 이번에 이뤄진 유전자변형 모기의 방출은 전염병 차단을 위한 최초의 보건 분야 야생 방출시험으로 시행되었고, 말레지아와 브라질, 파나마 등의 중남미 지역에서도 방출 시험을 추진하고 있다. 

    세계보건기구(who)에 따르면, 세계 인구의 절반 정도가 곤충을 통해 전파되는 전염병으로 고통을 받고 있다고 한다. 특히 모기는 말라리아나 뎅기열 같은 전염병을 발병시키는데, 특정 종의 모기로부터 병원체 바이러스를 사람에게 옮겨 발병하는 뎅기열은 주로 열대지역에서 발병하여, 한해 2만5천명 정도가 목숨을 잃는 것으로 알려져 있다. 

    이번 옥시테크가 개발하여 야생 시험에 방출된 유전자변형 수컷 모기(ox513a)는 같은 종의 야생 암컷 모기와 짝짓기를 하여, 자손이 태어나지만 태어난 유충들은 생존에 필요한 특정 항생물질(tetracycline)을 공급 받을 수 없기 때문에 곧바로 죽게 된다(그림). 이는 항생물질이 요구되도록 산호에서 분리한 ox513 유전자를 도입하여 수컷 모기를 개발한 것으로, 야생 암컷이 야생의 수컷 모기들과 짝짓기 할 기회를 빼앗고, 후대에 태어난 유충들을 바로 사멸케 하여 뎅기열 매개 모기종의 개체수를 줄이는 효과를 나타낸다. 과학자들은 병원체인 바이러스를 옮기는 모기종의 개체수를 일정한 규모 아래로 줄이면, 말라리아나 뎅기열 같은 전염병의 발병을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 한편, 말라리아균을 막는 유전자변형 모기도 지난 2007년 존스 홉킨스대에서 개발된 바 있고, 농업분야에서는 이미 2002년 미국 애리조나 주에서 불임 유전자변형 분홍목화씨벌레(pectinophora gossypiella)를 그물 내에서 방출하는 시험을 실시한 적이 있다(bbc news, 2002).

▲ 후손을 만들지 못하도록 유전자 변형시킨 모기 - ‘개체군 억제’ 방식     © 이범규

   2010년 11월 아르헨티나에서 개최된 국제gmo안전성학회(isbgmo) 심포지움에서는 유전자변형 곤충의 야생 방출에 대하여, 생태에 교란이 생길 수 있다는 우려의 환경위해성 측면과 모기에 의한 전염병으로 고통 받고 있는 지역에 전염병 차단을 위해 절실히 요구되고 있고, 살충제 이용을 줄여 환경에 독성 잔류물의 양을 경감시킬 수 있다는 이점의 측면으로 찬반양론의 팽팽한 논쟁을 벌였다. 어쨌든 과학자들은 유전자 대체 기술을 자연에 성공적으로 적용하기 위해서 유전자 이동기술과 안전성 방안의 연구에 지속적인 노력을 기울이고 있다. 

    우리는 지구온난화에 따른 기후변화, 식량 불안정, 국제 경제의 어려움 속에서 살고 있고, 극면한 문제점을 극복하기 위해 과학기술을 적용하여 많은 혜택을 받고 있다. 인류가 미래 세상을 대비하기 위해서는 생명공학의 발전이 매우 중요한 사안이고, 우리는 그로 얻어지는 산물을 이용하게 된다는 사실을 거부할 수 만 없을 것 같다.

농촌진흥청 국립농업과학원 생물안전성과 신공식(kongsiks@korea.kr; 031-299-1128)