처음부터 조립한 합성 세포가 처음으로 성장·분열함
요약
합성생물학자 Kate Adamala 연구팀이 세포골격 없이 단백질 표지를 이용해 세포막을 물리적으로 휘게 함으로써, 처음부터 조립한 합성 세포의 성장과 분열을 성공시켰습니다. 이번 연구는 합성 세포가 복잡한 분열 과정을 거칠 수 있음을 보여준 중요한 진전이지만, 학계의 심사 과정 및 연구 윤리와 관련된 논란도 함께 제기되었습니다.
핵심 포인트
- 세포골격 없이 단백질 표지를 활용한 새로운 세포 분열 메커니즘 구현
- 합성 세포의 성장 및 분열을 성공시킨 생물학적 첫걸음
- 연구 과정에서의 학술지 심사 및 출판 절차에 대한 논란 발생
- 합성 생명체 연구의 이중 용도(Dual-use) 및 윤리적 책임 문제
Science News 쪽이 동료 연구자들의 추가 인용을 담아 더 균형 잡힌 시각을 보여줌
일부는 Adamala가 연구에 관심을 끌려 한 방식에도 불만을 보였다고 함. 그녀는 한 심사자가 SpudCells는 진짜 생물학이 아니라고 해서 Cell에서 거절당했다고 말했고, 동료들이 읽고 평가할 수 있는 bioRxiv에 올리기도 전에 190쪽짜리 원고를 엠바고 조건으로 기자들에게 보냈음. 곧 새 저널에 제출할 예정이라고 함. Heidelberg University의 합성생물학자 Kerstin Göpfrich는 “꽤 이례적인 방식”이라고 말함 https://www.science.org/content/article/lab-created-spudcell...
“꽤 이례적인 방식”이라는 표현은 좋게 말한 편이고, 간단히 말하면 완전한 과잉반응에 가까움
Cell 심사자가 합성생물학은 생물학이 아니라고 했다는 게 황당함
학계에서는 자기 분야의 심사자 지형을 대체로 알게 됨. 동료가 흥미로운 결과를 담은 논문을 냈는데 극도로 부정적인 심사자 1~2명에게 강하게 거절당하는 일을 본 적이 있을 수 있음
출판은 지연되고 다음 심사까지 6개월을 더 기다려야 하는 사이, 다른 연구실의 어떤 “동료”가 거의 같은 실험에 조금 더 나은 결과를 내서 사전공개 서버에 올리고 곧바로 최상위 학술지에 싣는 일이 벌어짐. 그쪽은 이제 최신 성과가 되고, 원래 연구자는 원본 연구를 재현한 사람처럼 보이게 됨. 요약하면 정치가 모든 것을 망가뜨림
통상적인 절차 자체가 완전히 망가진 시스템임
이 분야가 한동안 막혀 있던 지점이 바로 여기였음. Adamala 이전 연구자들은 합성 세포에 영양을 공급하고 성장시키는 방법, DNA를 복제하는 방법은 찾아냈지만 세포 분열은 다른 문제였음
일반 세포는 구조적 지지를 제공하는 단백질 섬유망인 세포골격을 재구성해 DNA를 반으로 나누고 갈라짐. 합성생물학자들은 자기 세포가 이 복잡한 과정을 거치게 만드는 방법을 찾지 못했음. 그래서 Adamala는 세포골격을 버리기로 했고, 문헌을 뒤지던 중 Reinhard Lipowsky가 세포막에 단백질 표지를 붙여 다른 단백질을 끌어모아 막을 물리적으로 휘게 하고 세포를 나누게 한 메커니즘을 발견함. Adamala는 이 접근을 따라 원시세포의 세포막 단백질을 조정했고, 여러 번 시도한 끝에 성공함. 이게 새로운 부분임
연구 자체를 비판하려는 건 아니고, 매우 멋지고 중요한 첫걸음이지만 아직 분열 문제를 완전히 해결한 건 아님. 그게 꽤 중요함
비전문가라 양해 바람. 아미노산과 단백질을 어디서 얻었는지가 궁금함. 세포가 기능하려면 그것들이 동일한 손성이어야 한다고 알고 있었고, 인공적으로 “처음부터 만든” 아미노산은 각 손성이 50:50이라고 이해했음
NYTimes의 단순화된 설명에서는 유전자를 “바이러스와 흔한 미생물 Escherichia coli에서 빌렸다”고 했음. “처음부터”라는 목표에 얼마나 가까이 갔는지 궁금함. 아니면 실제로는 여러 조각을 조립한 것에 더 가까운 건지 알고 싶음
이 연구를 진행한 조직은 여기임: https://biotic.org/
Biotic은 화학적·기능적으로 정의된 합성 세포를 개발하는 공익 비영리 연구기관이라고 함. 생명공학의 기초적 진전을 책임 있게 가능하게 하고 관리하는 것이 사명이며, 세계 최고 수준의 생명공학이 의미 있는 시점에 모든 사람과 지구에 이익이 되도록 하는 것이 목표라고 소개함. 이 특정 연구는 University of Minnesota에서 수행된 것으로 보임
이들이 하는 일은 전부 이중용도라서, 이익이 있다고 느껴지지 않음
Adamala가 “생물학은 또 무엇을 할 수 있을까?”라고 했는데, 글쎄, 어쩌면 모든 생명을 빠르게 파괴할 수 있는 합성 생명체를 만들 수도 있지 않나 싶음
몇 년 전 오른손잡이 단백질 실험을 중단시킨 Kate Adamala 박사가 이 연구를 이끌었다는 점이 흥미로움. 그때 그렇게 가까이 갔던 걸 생각하면 이번에 성공한 것도 놀랍지 않음
왼손잡이 생명체 건은 Adamala의 판단을 의심하게 만드는 유일한 부분임. 왼손잡이 생명체가 성공적으로 경쟁할 그럴듯한 메커니즘은 전혀 없음
잘 모를 수 있는데, 면역계는 왼손잡이 병원체를 감지할 것이고 아마 더 공격적으로 반응할 수도 있음. 감염에 맞서는 신체의 두 메커니즘인 발열과 오존분해는 뚜렷하게 비손성적임. 오히려 산업용으로는 거울 생명체를 더 빨리 추진해야 한다고 볼 수 있음. 생물학적 통제가 더 쉽고, 먹을 게 없으니 실험실 탈출 가능성도 훨씬 낮아짐
그때는 오른손잡이 생명체를 만드는 일이 수십 년은 걸릴 것처럼 들렸음. 그런데 이번 연구를 보면 이런 종류의 합성 세포도 오른손잡이로 마찬가지로 만들 수 있는 것 아닌가 싶음
2226년의 뉴스 기사를 우연히 보게 됐다고 상상해 봄. Google, OpenAI, Anthropic 중 누가 인공지능 경쟁에서 이겼는지 보려고 읽기 시작함
그런데 알게 되는 건 Biotic임. 이제 태양계와 그 주변에서 가장 강력한 정치체가 됐고, 2084년에 Alphabet, OpenAI, Anthropic을 하루 만에 사들였음. 인간은 더 이상 선호되지 않고, 종의 유물적 생존을 보장하는 최적 최소치로 번식이 제한됨. 생산 활동에는 Biotic이 생체기계를 선호함. 교통량이 정점일 때 드론이 자손을 낳는 모습을 상상해 보면 됨. 에너지는 더 들지만 공장도 노동자도 필요 없음. 그대로 두면 기계는 예전처럼 폐기물로 썩는 대신 통제 불가능하게 증식할 것임
2226년의 또 다른 기사를 우연히 봄. 그 기사에는 인간 이해를 넘어선 나노기술의 회색 점액 종말로 지구가 소비되어, 표면의 어떤 구멍도 rogue unit 저장소의 영향을 받지 않는 곳이 없고, 그 모든 단위가 끊임없는 개발과 전투의 군비경쟁을 벌인다고 나와 있음
일부는 집단을 이루어 불가해한 집단지성이 조종하는 거대한 이동식 구조물을 건설함. 기사는 이 사건이 실제로 약 35억 년 전에 일어났다고 적고, 현재의 집단지성에게 구독을 권함
흥미로운 사고실험이지만, 다른 기계를 만들고 수리하는 자동화 기계만으로 충분하지 않을 이유는 잘 모르겠음. 극한으로 가면 그런 기계는 자기 자신을 수리하거나 오래 작동하는 다른 기계를 수리할 수 있을 것임. 결국 마모와 효율 저하의 문제로 귀결될 듯함
많이 읽은 편은 아니라서 이런 주제를 처음 접한 픽션은 Mars Express였음. 강력 추천함. 18개월 전에 봤을 때는 공상과학처럼 보이는 이런 분야에서 실제 개발이 진행 중이라는 걸 몰랐음
인간도 자가 번식할 수 있는 힘이 있음. 이 시점에서 인류 전체를 없앨 수 있는 건 조작된 질병 정도밖에 없다고 봄. 그것도 우리가 유전공학으로 모든 문제를 고치는 방법을 알아내기 전에 곧 일어나야 할 것임
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