합성생물학의 도움으로 파지 치료법은 수십억 달러 산업으로 부상할 듯

지난 2015년, 캘리포니아출신의 한 정신과 의사가 휴가 차 이집트에 갔다가 Acinetobacter baumanni라는 항생제 내성물질을 가지고 돌아왔다. 그는 파지요법으로 목숨을 구했는데 역학(疫學)전문가인 그의 부인, Steffanie Strathdee가 시련(試鍊)에 대해 책을 씀으로써 파지의 인지도를 높였다. 

저자는 파지 요법이 미래 어느 때인가는 합성생물학의 도움으로 자본주의적 생산 여건에 맞춰진 수십억 달러 산업이 될 수 있다고 예견하고 있다. 하지만 이 예언은 확실하지 않다. 우리는 결국 1%만이 접근할 수밖에 없는 맞춤 생산식 파지 요법을 가지게 될 수 있기 때문이다. 오늘날에도, 약제 내성질환으로 고통을 받는 적잖은 환자들에게 효과가 있는 파지 공식(화학식)을 개발하는 일조차 어려울 수 있다. 부분적이긴 하지만 파지가 아무 박테리아나 먹지 않는 너무나 식성이 까다로운 생명체이기 때문이다.  

파지는 또한 1940년대와 50년대 서양의 유전학 연구에 서 핵심적인 선수들이었다. 왜냐하면, 파지는 비교적 단순한 생명체로 보였고, 아주 빠르게 번식했기 때문에 냉전시대 과학자들에게 그것들은 가장 짧은 시간 단위로 유전학 을 연구하기에 인기가 있을 수밖에 없었다.

하지만 머지않아 유전체 염기서열 기술이 이런 좋은 바이러스 생명체로부터 스포트라이트를 가로챘다. 1976년 첫 번째 완전한 게놈(genome; 살아 있는 세포에서 하나의 핵을 형성하기 위해 필요한 염색체의 특정 숫자와 조합)의 배열순서가 밝혀 졌다(그런데 그것은 파지에서 추출된 것이었다) 

그때까지는 아마도 정말이지 흉측한 외형 때문에-저자의 책은 음침한 삽화가 많이 포함된 ‘파지 휴대용 도감’이 딸 려 있는데 파지는 미국 사회의 눈에서는 ‘아름다운 형태’의 DNA 이중나선 구조에 의해 보이지가 않았을 것이다. 

너와 나의 차이는 DNA가 아니라 세포의 스케줄 차이  

대중들과의 관계 즉, 홍보(public relations)는 Alfonso Martinez Arisas의 “The Master Builder”에 나오는 주인공들이 직면하고 있는 문제다. 여기에서 약자(弱者)는 세포다. “DNA의 구조가 발견된 이래 DNA를 ‘생명의 책’, 다시 말하자면 유기체를 만들어내기 위한 사용설명서 역할을 하는 일련의 문자-A’s G’s C’s 그리고 T’s-로 만들어진 형태는 흔해졌다. 그 사용 설명서는 누구를 위한 것이고, 그걸 누가 운반하는 건가?” 라고 저자는 묻고 있다. 

Martinez Arias는, 발달생물학자로 40여 년을 이어온 경력을 가진 사람에게 들려오는 세포의 분투(奮鬪)와 함께 살며 같이 숨을 쉰 사람이다. 그의 이야기는 DNA 엘리트들의 이야기로 이들은 근면한 블루칼라 세포들과 맞서고 있다.

저자는 DNA가 아닌 세포가 우리의 손가락 끝마디에 생긴 지문의 파문(波紋)과 안구(眼球)의 홍채 조직을 결정한다고 지적한다. 또 저자는 어떤 유기체에서 얻은 유전자를 빌려 다른 유기체에 떨어뜨리는 프랑켄스타인-같은 DNA 지상주의 실험에 맞서면서 자신의 주장을 만들어 가고 있다.

한 가지 예로, 초파리 PAX6 유전자를 들어보자. 이 유전자가 돌연변이 되었을 대 초파리는 눈이 없이 성장한다. 하지만 인간의 PAX6에 해당하는 유전자를 초파리 유전자처럼 바꿔 넣으면 초파리눈을 가진 초파리가 되지만 인간의 눈을 가진 초파리가 되지 않는다.  이는 초파리 세포가 하는 역할 때문이다.

저자의 주장에 의하면 살아 있는 것들은 DNA의 역할보다 세포가 훨씬 더 유동적이다. 유기적 조직체는 정확한 청사진에 따라 만들어진 자동차 같은 것이라고 할 순 없다. 만들어진 자동 차라기보다는 취미 생활에 빠져있는 사람들의 창의적 프 로젝트에 가깝다는 게 그의 생각이다.  

그들이 창의적인 프로젝트를 가지고 취미를 개조하듯이 유기적 조직체에서 사는 세포들은 차고(車庫) 바닥 우연히 여기저기에 널려 있는 연장을 집어 들고 자기들이 사는 곳에 데크(deck)를 짓거나 조명기구를 바꿔단다. 그렇게 만든 가게에서 세포는 재목이든지 뭐든 지 판매한다. 여러분 이 나와 많은 차이가 나는 이유는 (DNA가 아니라) 우리의 세포가 정한 정확한 시간 스케줄에 따른 결과가 우연 찮게 다르기 때문이다.    

가끔 저자인 Marinez Arias는 세포에 대해 지나치게 화려 한 수사(修辭)를 한다. 물론, 세포에 대한 칭찬일색이라 하더라도 많은 과정이 DNA의 관여로 이루어지고 있음을 그는 인정하고 있다. 그러나 DNA보다 세포에 착안한 그의 동기는 칭찬할 만하다.

Marinez Arias는 분명한 목표가 있다. 오컴의 면도날〔Occams razor, 14세기 영국의 논리 학자이며 프란체스코 수사인 오컴의 윌리엄 (William of Ockham)에서 따온 말로 어떤 현상을 설명할 때 불필요한 가정을 세우지 말고 가능한 간단하게 설명하는 것〕로부터 우리를 자유롭게 하자는 것이다.  

진리는 늘 우리 코앞에 있지만 어두컴컴해서 보지 못하는 오래된 뉴스나 같다-희석되지 않았고 좋지 못한 냄새를 풍기는 정체 모를 덩어리 같아 보인다.