https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads9158

https://press.asimov.com/articles/mirror-life



 

 

오늘 발행된 Science 기사에서 30명 이상의 과학자가 더 넓은 커뮤니티에 "거울" 생명체를 만드는 것의 심각한 위험에 맞서 싸울 것을 촉구했습니다.

 

요약

아래 글은 “거울상(mirror) 생명체”를 만들려는 연구의 위험성과 이를 어떻게 관리해야 하는지를 다루는 내용입니다. ‘거울상 생명체’란, 우리에게 익숙한 생명체와는 분자적 손잡이(거울상성, chirality)가 반대인 생명체를 말합니다. 예를 들어, 우리가 쓰는 DNA와 단백질은 특정 방향성(오른손형 DNA, 왼손형 아미노산)을 갖는데, 이를 거꾸로 뒤집은 생화학 물질로 이루어진 생명체를 가정하는 것이죠.

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왜 이런 거울상 생명체가 문제인가?

1. 거울상 분자란 무엇인가
   • 모든 생물은 분자적 ‘손잡이(거울상성)’가 일정하게 정해져 있습니다. 예를 들어, 우리가 사용하는 아미노산은 대부분 왼손형(L-form), 핵산(유전물질)은 오른손형(D-form)입니다.
   • 거울상 생명체는 이와 정반대 방향(아미노산이 오른손형, 핵산이 왼손형 등)으로 이루어진 생명체를 말합니다. 자연계에서는 이런 생명체가 발견되지 않습니다.
2. 거울상 생명체의 연구 동기
   • 거울상 분자(예: 거울상 단백질, 거울상 핵산)는 우리 몸의 효소나 면역계로부터 쉽게 분해되지 않아 의약품, 연구용 소재 등에 활용 가치가 높습니다.
   • 극단적으로, 전체 생명체를 거울상으로 만들면 어떤 새로운 과학적 발견이나 응용이 가능하지 않을까 하는 호기심과 연구 동기가 있었습니다.

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그런데 왜 위험한가?

1. 면역 회피
   • 우리 몸의 면역 시스템은 ‘일반적 방향성’을 가진 미생물을 인식하고 처리하는 데 최적화되어 있습니다.
   • 하지만 거울상 생명체는 면역계가 인식하기 어려울 가능성이 큽니다. 예를 들어, 거울상 단백질은 항체나 효소가 잘 결합·분해하지 못할 수 있습니다.
   • 그 말은, 만약 거울상 박테리아가 인간이나 동물, 식물에 침투했을 때, 기존 면역체계가 무력해져 큰 피해가 생길 위험이 있다는 뜻입니다.
2. 생태계 침범
   • 거울상 박테리아는 자연계에서 박테리오파지(세균을 잡아먹는 바이러스) 같은 기존 천적이나 항생제 등에 잘 공격받지 않을 수 있습니다. 왜냐하면 이들 천적이나 약물도 우리와 같은 “자연적 방향성”에 맞춰 작동하기 때문입니다.
   • 그렇다면 거울상 박테리아가 환경 중에서 번식할 경우, 기존 생태계에 천적이 없는 ‘외래 침입종(invasive species)’처럼 급격히 퍼져나갈 가능성이 있습니다.
   • 널리 퍼지면 진화와 변이를 거듭하면서, 인간·동물·식물 모두에게 치명적 피해를 주는 병원체로 자리 잡을 우려가 있습니다.
3. 안전장치(바이오컨테인먼트) 실패 가능성
   • “실험실 내에서만 살도록” 일부러 대사 경로를 제한하거나, 자연계에 없는 영양소 없인 못 자라게 만드는 등의 생물학적 안전장치(합성 아욱소트로피) 방식도 있습니다.
   • 하지만 진화나 유전자 조작을 통해 이 안전장치가 무력화될 수 있습니다. 또한 실험실 사고나 의도적 테러(생물무기)로 유출될 가능성도 완전히 배제할 수 없습니다.

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실제로 가능할까?

1. 기술적 난관
   • 완전히 거울상으로 된 ‘살아있는 박테리아’를 만들려면, DNA·단백질·지질 등등 모든 성분을 거울상으로 대량 합성해야 합니다.
   • 현재 거울상 분자를 합성할 수는 있지만, 효율·비용·기술 수준에서 아직 많이 어렵습니다.
   • 또한 인공 세포(synthetic cell)를 만드는 연구가 진행 중이지만, 아직은 실험실에서 ‘완전 인공 박테리아’를 만들어낸 전례는 없습니다.
2. 미래 가능성
   • 그러나 거울상 DNA, 거울상 단백질을 만드는 기술은 점차 발전 중입니다. 제약·연구용 등 다양한 목적 때문에 합성 기술이 나날이 개선되고 있습니다.
   • 언젠가 기술이 충분히 발전하고, 충분한 자금이 투입된다면, 거울상 박테리아를 만들 “길”은 열릴 수 있다고 저자들은 경고합니다.
   • 완성 시점이 10년 이상 뒤일 수도 있지만, 미리 대비해야 한다고 주장합니다.

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그럼 어떻게 해야 하나?

1. 공론화와 논의 필요
   • 저자들은 “거울상 생명체 연구가 가져올 위험이 엄청날 수 있으니, 지구적으로 이 문제를 논의해야 한다”고 말합니다.
   • 지금은 실제 거울상 생명체를 만드는 연구는 초기 단계 혹은 거의 없지만, 각국 정부·학계·연구재단·산업계·市民단체 등 다양한 이해관계자가 미리 대책과 규범을 마련해야 한다는 겁니다.
2. 연구 제한 및 관리
   • 거울상 박테리아 자체를 만들려고 하는 연구는 현재로서는 금지 혹은 엄격 규제가 바람직하다는 의견입니다.
   • 대신, 거울상 단백질·핵산 자체만 합성하는 연구는 일정 부분 계속되어야 합니다. 왜냐하면 그런 분자 연구(거울상 약물, 연구 툴로서 거울상 분자 사용)는 유익한 측면이 많기 때문입니다.
   • 다만, 거울상 박테리아를 실제로 만들 수 있는 수준의 핵심 기술이 어디까지 발전하는지 잘 모니터링하고, 필요한 경우 구매 및 제작을 엄격히 관리해야 한다고 주장합니다.
3. 거울상 생명체 대비 연구
   • 혹시나 거울상 생명체가 만들어질 가능성에 대비해, 면역학·생태학 등의 분야에서 “거울상 분자”가 미칠 영향, 조기 감지·예방 시스템 등을 연구하는 것은 필요합니다.
   • 하지만 이런 준비 연구조차 “진짜 거울상 박테리아를 만들어 버리는” 방식이 아닌, 시뮬레이션이나 부분적 실험만으로도 진행할 수 있습니다.

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결론

• 거울상 생명체는 그냥 ‘호기심’으로 끝날 일이 아니라, 인류와 생태계에 새로운 바이오 위협을 일으킬 가능성이 큰 기술입니다.
• 현재는 막대한 비용과 기술 장벽 때문에 금방 만들어지진 않겠지만, 관련 기술(거울상 분자 합성, 합성 생물학, 인공 세포 연구 등)이 발전함에 따라 머지않은 미래에 위험성이 커질 수 있습니다.
• 저자들은 미리 국제적 논의와 규제를 마련하자고 촉구합니다. 한편, 연구계는 이 주제에 대해 진지하게 토론하고, 불필요한 위험을 예방하면서도 유용한 과학 발전은 이어갈 수 있는 방안을 함께 고민해야 합니다.

 

요컨대, ‘거울상 생명체’가 만들어진다면 면역계와 생태계의 반응이 완전히 달라져서 거대한 위험을 초래할 수 있으므로, 지금부터 신중히 대처하고 전 세계적으로 공론화하자는 논의라고 이해하시면 됩니다.