美연구진, 무생물 화학성분 조립
세포 전주기 작동 ‘스퍼드셀’ 구현
치료제·신소재 개발 활용 기대감

자연 상태의 세포처럼 성장과 유전자 복제를 하고, 제한적이나마 진화 메커니즘까지 갖춘 인공세포를 과학자들이 연구실에서 생성하는 데에 성공했다. 무생물을 생명으로 변환하는 ‘연금술’에 현대과학기술이 한걸음 다가섰다는 평가가 나온다.

1일(현지시간) 미국 뉴욕타임스(NYT)에 따르면 미국 미네소타대학 연구진은 비영리 오픈소스 연구 커뮤니티인 ‘바이오틱’에 인공 세포 시스템에 대한 연구 결과를 발표했다. 감자를 닮은 모양으로 ‘스퍼드셀’(SpudCell·사진)이라는 이름이 붙은 이 세포는 생명체의 유전자를 깎아내 만든 기존 최소 세포 연구와 달리 개별적인 무생물 화학 성분을 처음부터 조립하는 상향식 구조로 생성됐다.

미국 미네소타대학 연구진이 공개한 인공세포 ‘스퍼드셀’ 이미지. 케이트 아다말라 박사 연구실 제공

스퍼드셀은 스스로 자라고 유전자를 복제하며 세대를 거쳐 분열하는 세포 주기를 구현했다. 나아가 인위적인 유전자 조작을 통해 발생한 변이가 기존 세포와의 경쟁에서 우위를 점하는 진화 및 자연선택의 양상까지 실험실에서 모방해 냈다. 연구진은 “이미 살아있는 생명체를 축소한 것이 아니라, 처음부터 조립해 만든 화학 시스템에서 살아있는 세포의 전체 주기가 작동한 것은 처음”이라고 설명했다. 다만, 연구진은 “(스퍼드셀)은 살아있는 것과 무생물을 구분하는 데 흔히 쓰이는 행동들을 수행할 뿐”이라면서 생명을 창조했다고 주장하는 것은 아니라고 조심스러운 입장을 내놨다.

현재 해당 논문은 전문가 동료 평가를 거치지 않은 상태다. 또한, 스퍼드셀은 자체 대사 기능이 없어 외부의 맞춤형 영양 용액에 전적으로 의존해야 하는 등 완벽한 생명 창조라 부르기엔 명확한 물리적 한계를 지니고 있다. 그러나 이 기술이 검증을 통과하고 한계를 극복할 경우, 새로운 치료제와 신소재 개발 등에 광범위하게 활용될 원천 기술로 기대를 모은다. 연구진은 기술을 개방해 다른 연구자들이 인류 발전을 위해 자유롭게 사용할 수 있게 할 방침이다. 프로젝트 책임자인 케이트 아다말라 박사는 “지구에는 원자가 충분하며, 우리는 단지 그 원자들을 더 지속 가능하고 분산된 방식으로 이동시킬 필요가 있을 뿐”이라고 연구 의의를 강조했다.

한편으론, 인공 세포 합성 기술의 발전이 예상 밖 생태계 교란을 초래하거나 생화학 무기 등 인류를 위협하는 수단으로 악용될 수 있다는 우려도 나온다. 전문가들은 스퍼드셀을 비롯한 현재의 인공세포 프로젝트가 당장 인류에 위협을 제기하는 수준은 아니라고 평가하면서도, 기술이 더 발전할 경우를 대비해 엄격한 윤리 기준과 안전 표준을 미리 마련해야 한다고 지적했다.

서필웅 기자 [e-mail]