지난 9월 영국의 윌멋박사가 세상을 떠났다. 그는 1996년 돌리라는 최초의 포유류 복제 양을 만든 사람이다. 인간은 생명을 창조할 수는 없지만 생명의 근원이 되는 유전자를 조작하여 생명체를 만들어 내게 되었다. 인간의 배아세포(수정 후 8주 이전)를 이용하는 것은 금지 되어있기 때문에 여러 가지 방법으로 우회하는 길을 모색하고 있다. 미국 매릴랜드 연구진은 유전자조작을 통하여 만든 돼지의 심장을 사람에게 이식하여 생존을 시킨 보고를 하였다. 인간의 질병이나 손상으로 인하여 필요한 장기는 많지만 공여자는 극소수이므로 동물에서도 인체의 장기를 만들어 낼 수 있는 연구가 진행되고 있는 것이다.  

생체재료(Biological material)
생체 물질 중에서 딴 사람에서 얻은 조직이나 기관은 allograft(동종이식)라고 한다. 현재 많이 시행되고 있는 각막, 신장, 심장, 간 등의 이식을 말할 수 있다. 각막에는 세포가 없어서 면역반응이 적으므로 이식이 용이하고 많은 사람에게 시력을 되찾아 주었다. 투석 없이는 살 수 없는 신부전증 환자에게 신장이식을 한다든지, 심장이나 간이식을 받는 사람은 새 생명을 얻고 비교할 수 없을 만큼 나은 생활을 하게 된다. 이런 장기를 이식할 때는 면역반응이 나타나므로 이식받은 사람은 면역억제제를 꾸준히 복용해야 한다.  

유전자 조작 심장이식
매릴랜드 연구진이 발표한 돼지 심장이식은 실제로는 유전자를 조작한 돼지의 심장을 말한다. 인체에 잘 맞는 유전자의 코드를 심은 것이다. 이러한 과정에서 필요한 유전자를 삽입하고 좋지 않은 유전자는 제거하게 되는데 이는 크리스퍼(CRISPR)라는 유전자 가위를 이용하는데 이는 실제 가위처럼 잘라내는 것이 아니라 유전자를 잘라내고 붙이는 효소를 말한다. 흔히 유전자라고 부르는 DNA에는 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 타이민(T)이라는 염기가 배열됨에 따라 서로 다른 유전정보를 나타내게 된다. 마치 컴퓨터에서 0과 1을 조합하여 신호를 보내는 것처럼 염색체에서도 코딩하여 필요한 단백질과 조직을 만들어 내는 것이다.

줄기세포
배아세포(인체의 난자와 정자가 수정된)를 이용할 수는 없기 때문에 인체에 존재하는 줄기세포를 이용한 연구가 진행되었다. 배아세포에서 계속 분열이 진행 되어 인체의 각종 조직을 만들게 되면 드디어 한 생명체가 탄생하게 된다. 성인의 골수나 지방조직에서 줄기세포(아직 특별한 세포로 분화되지 않은 세포)를 분리하여 역분화를 시키면 다시 배아세포를 얻을 수 있다. 매우 중요한 과정으로 이런 세포를 배양하면 필요한 조직을 얻을 수가 있다. 마치 난자와 정자가 수정하여 생긴 수정란이 분열한 것과 같은 배아세포가 되는 것이다. 성인의 체세포 중에서 필요한 유전자를 떼어 난자에 결합시키고(수정란) 돼지에 이식하면 유전자 정보에 의한 조직이나 장기를 얻을 수 있을 것이다. 참으로 엄청난 결과이지만 그에 따른 문제가 적지 않다. 새로운 생명의 탄생, 혹시 발전할 수 있는 인간에 대한 유전자 조작. 인간의 비상한 지능에 동물의 강인한 육체가 탄생할 지도 모르겠다. 하지만 현재로서 인류가 바라는 것은 필요한 장기를 얻으려고 하는 것이며 인류의 질병과 고통을 해결하려는 노력이다. 

동종이식(Allograft) 이종이식(Xenograft)
아이가 많이 다치거나 화상을 입어서 피부이식을 하는 경우 공여 부위가 적으면 참 시술이 어렵다. 흔히 부모에게서 “내 피부를 줄 수는 없나요?”라는 질문을 받게 된다. 피부에 있는 각종 세포는 매우 면역 반등이 커서 자가 피부 아니면 이식이 불가능하다. 이때에도 유전자 조작을 통한 피부를 배양하면 얼마나 좋을까 하는 생각을 해본다. 

현재까지 보고된 많은 피부배양은 실험실에서의 피부세포를 말하며 상피와 진피가 합쳐진 조직으로서의 피부는 생성이 불가능하다. 그것은 마치 기계의 한 모듈처럼 기능을 하는 최소한의 단위가 된다. 자가 연골이나 자가 골이식에 쓰이는 조직도 공여자에서 얻는 경우가 많은데 주로 뇌사자의 조직을 떼어서 만들게 된다 (Allograft 동종이식). 때로는 동물의 조직을 직접 이용하는 경우도 있다. 돼지의 진피나 말의 연골 등을 사용할 수 있는데 이런 조직의 특성은 세포가 없이 콜라젠 등으로 형성된 물질이라는 것이다. 

염증반응과 면역반응을 제거한 것으로 성분이 인체와 같으므로 용이하게 사용할 수 있다(Xenograft 이종이식). 앞서 말한 유전자 조작이 된 수정란이나 배아세포를 이용해서 동물(주로 돼지)에서 키우게 되면 필요한 장기나 조직을 얻을 수 있다. 마치 인간 장기의 공장이 되는 것과 같다. 인공관절 수술 시에도 alloplastic(이물질)을 쓰지 않고 얻어진 연골을 이용한 관절 수술을 할 수 있을 것이다. 조직과 장기뿐 아니라 원하는 기능의 세포까지 얻을 수 있으므로 그 사용 범위는 무한할 것이다. 이러한 연구를 진행하는 데는 엄격한 윤리와 법의 통제가 있어야 한다. 생명의 원천인 DNA-유전자. 그것을 조작해서 새로운 생명을 만들거나 새로운 조직을 얻는 것은 우리의 능력과 신의 영역 사이에서 많이 고민해야 할 내용이다.