나뭇잎 교과서

생명공학기술의 윤리적·사회적 문제

유전자 가위로 병을 고치는 치료가 승인되었고, 돼지의 신장이 사람 몸에서 일하기 시작했습니다. 기술이 가능해질 때마다 ‘해도 되는가, 누구에게 허용할까, 누가 정할까’라는 질문이 따라옵니다. 감정이 아니라 근거로 답하는 연습을 해 봅시다.

본문

생명공학기술의 윤리적·사회적 문제

본문

2023년 유전자 가위로 겸상 적혈구 빈혈증을 고치는 치료가 처음 승인되었다. 환자의 골수에서 혈액 줄기세포를 꺼내, 유전자 가위로 편집한 뒤 다시 넣는 방법이다. 그런데 유전자 가위는 드물게 목표가 아닌 다른 곳을 자르기도 한다. 세포 하나에서 그런 일이 일어날 확률이 100만분의 1이라면 안전하다고 말할 수 있을까? 그리고 이런 기술을 누구에게, 어디까지 허용할지는 누가 어떤 근거로 정해야 할까?

그림 1. 세포마다 독립적으로 같은 확률로 표적 밖 편집이 일어날 때, 표적 밖 편집이 일어난 세포 수의 기댓값과 하나라도 생길 확률(모형).
먼저 알아야 할 것유전자 가위와 유전자 치료(생명과학), 확률과 기댓값(수학), 생명공학기술의 활용(생명공학기술의 활용과 학문 분야).

4.4.1작은 확률과 큰 수

유전자 가위는 안내 RNA와 서열이 맞는 곳을 찾아 DNA를 자른다. 그런데 서열이 한두 염기만 다른 곳도 가끔 잘라, 의도하지 않은 돌연변이를 남긴다. 이를 표적 밖 편집이라 한다. 세포 하나에서 그런 일이 일어날 확률은 아주 작게 줄일 수 있다. 하지만 치료에 쓰는 세포는 수억 개이다. 작은 확률에 큰 수를 곱하면 결과는 작지 않을 수 있다. 위험을 판단하려면 확률 하나가 아니라, 그 확률이 적용되는 횟수와 일어났을 때의 결과를 함께 보아야 한다.

정리 4.4.1 드문 사건의 기댓값

세포 \(n\)개가 각각 독립적으로 확률 \(p\)로 표적 밖 편집을 겪으면, 기댓값은 \(np\)개이고 하나라도 생길 확률은 \(1 - (1-p)^n \approx 1 - e^{-np}\)이다. \(np\)가 1보다 훨씬 크면 표적 밖 편집이 생기는 것은 거의 확실하다.

그림 1에서 두 값을 바꾸어 보자. 세포마다 100만분의 1의 확률이라도, 1억 개를 편집하면 표적 밖 편집 세포가 약 100개 생긴다. 하나라도 생길 확률은 사실상 100%이다. 그래서 중요한 질문은 '일어나는가'가 아니라 '어디에 일어나며, 그 세포가 문제를 일으키는가'로 바뀐다. 연구자들은 표적 밖 편집이 일어날 만한 자리를 컴퓨터로 미리 찾아 서열을 읽어 확인하고, 편집한 세포를 오래 지켜본다.1

4.4.2근거로 답하는 윤리

생명공학기술의 윤리 문제는 '해도 되는가'라는 하나의 질문이 아니다. 효과와 위험을 어떻게 견줄지, 체세포만 바꿀지 다음 세대로 이어지는 생식 세포까지 바꿀지, 비싼 치료를 누가 받을 수 있을지, 사회는 어떤 절차로 정할지가 함께 걸려 있다. 체세포 편집은 그 환자 한 사람에게만 영향을 주지만, 배아의 편집은 동의할 수 없는 미래 세대의 유전체를 바꾼다. 그래서 대부분의 나라는 체세포 치료는 엄격한 심사를 거쳐 허용하고, 사람 배아의 편집으로 아이를 낳는 것은 금지한다. 이런 판단은 감정이 아니라 위험의 크기, 대안의 유무, 영향을 받는 사람의 범위 같은 근거 위에서 내려야 한다.

편집 대상영향 범위주된 쟁점 체세포환자 한 사람효과와 위험, 비용과 접근성 생식 세포, 배아후손 모두미래 세대의 동의, 되돌릴 수 없음 농작물, 가축생태계, 소비자생태계 영향, 표시와 선택권
그림 2. 같은 기술이라도 무엇을 편집하느냐에 따라 영향을 받는 사람과 따져야 할 근거가 달라진다.

4.4.3예제 풀이

예제 4.4.2

어떤 유전자 치료에서 세포마다 표적 밖 편집 확률이 \(10^{-6}\)이고, 환자에게 편집한 세포 \(2 \times 10^8\)개를 넣는다. 표적 밖 편집 세포의 기댓값은 몇 개인가? 표적 밖 편집이 암 관련 유전자에 일어날 확률이 그 가운데 1000분의 1이라면, 환자 한 명에게 암 관련 표적 밖 편집 세포가 하나라도 들어갈 확률은 얼마인가?

기댓값은 \(2 \times 10^8 \times 10^{-6} = 200\)개이다. 이 가운데 암 관련 유전자에 일어난 것의 기댓값은 \(200 \times 10^{-3} = 0.2\)개이다.

하나라도 들어갈 확률은 \(1 - e^{-0.2} \approx 0.18\), 곧 약 18%이다. 다만 그런 세포가 들어가도 실제로 암이 되려면 여러 돌연변이가 더 쌓여야 하므로 위험은 이보다 훨씬 작다. 이 숫자를 치료하지 않을 때 환자가 겪는 고통과 수명의 단축과 견주어야 한다. 즉 '100만분의 1'이라는 확률만으로는 위험을 판단할 수 없고, 횟수와 결과, 대안을 함께 따져야 한다. 그래서 규제 기관은 이런 계산과 장기 추적 자료를 근거로 치료를 승인한다.

아래 탐구 카드에서 생명공학기술의 윤리적 쟁점을 골라, 감정이 아니라 근거로 찬반의 주장을 세워 보자.

  1. 2018년 중국의 한 연구자가 배아의 유전자를 편집해 쌍둥이를 태어나게 했다고 발표했다. 과학계는 안전성이 확인되지 않았고 사회적 합의가 없었다며 강하게 비판했고, 그는 징역형을 받았다.
마무리

세포 하나의 표적 밖 편집 확률이 아주 작아도, 수억 개의 세포를 편집하면 기댓값이 커져 표적 밖 편집은 거의 확실히 생긴다. 그래서 위험은 확률, 횟수, 결과의 심각성, 그리고 치료하지 않을 때의 대안을 함께 따져 판단해야 하며, 편집 대상에 따라 영향을 받는 사람과 쟁점이 달라진다. 처음 질문의 '100만분의 1'은 세포 1억 개에 적용되면 작은 위험이 아니라, 그 결과가 어디에 생기는지를 꼼꼼히 확인해야 하는 위험이다.

읽기 1

할 수 있는 일과 해도 되는 일은 어떻게 가를까?

읽기 · 생명공학기술과 생명 윤리 쟁점

2018년 중국의 한 연구자는 HIV에 걸리지 않게 하려고 배아의 유전자를 편집해 쌍둥이를 태어나게 했다고 발표했다. 전 세계 과학계는 이를 강하게 비판했고, 그는 처벌받았다. 무엇이 문제였을까?

1주요 쟁점

쟁점찬성 쪽에서 드는 근거우려 쪽에서 드는 근거
배아·생식세포 유전자 편집심각한 유전병을 대물림하지 않을 수 있음표적 외 변이가 자손 대대로 전해짐, 당사자(태어날 아이)의 동의 불가, ‘맞춤 아기’와 능력 향상으로 번질 가능성
유전 정보 이용질병 예측·맞춤 치료, 범죄 수사보험·고용에서의 차별, 가족의 정보까지 드러남, 해킹과 유출
배아 줄기세포 연구난치병 치료 연구에 필요배아의 도덕적 지위 논쟁 (iPS 세포가 일부 대안)
LMO 이용식량 생산, 농약 감소생태계 영향, 소수 기업의 종자 독점, 알 권리

2의사 결정을 돕는 원칙

의사 결정을 도울 때는 몇 가지 원칙을 함께 따진다. 먼저 충분한 설명을 듣고 스스로 결정할 권리, 곧 자율성을 존중하고(설명 후 동의), 위험을 최소화하고 이익을 최대화하는 해악 금지와 선행을 따진다. 또 이익과 부담이 공정하게 나뉘는지, 비싼 기술이 불평등을 키우지 않는지라는 정의의 원칙도 본다.

그리고 이 원칙들은 사회적 합의와 법으로 구체화된다. 우리나라는 ‘생명윤리 및 안전에 관한 법률’로 배아와 유전자 연구, 유전자 검사를 규제하고, 기관 생명 윤리 위원회(IRB)가 연구를 심의한다.

판단생명 윤리 토론에서는 무엇이 가능하고 위험은 얼마인가라는 과학적 사실과, 무엇이 옳은가라는 가치 판단을 구분해서 말해야 한다. 사실에 대한 의견 차이는 증거로 좁힐 수 있지만, 가치에 대한 차이는 서로의 근거를 이해하고 합의점을 찾아가야 하기 때문이다.

확인조건이 달라지면

성인 환자의 혈액 줄기세포를 편집하는 치료가 배아 편집보다 윤리적 논란이 적은 가장 큰 까닭은?

읽기 2

새 생명공학기술 앞에서, 내 의견을 어떻게 근거 있게 주장할까?

읽기 · 최근 사례로 보는 윤리적·사회적 쟁점 · 논증의 구조

2023년 영국과 미국은 유전자 가위로 환자의 조혈 모세포를 고쳐 겸형 적혈구 빈혈증을 치료하는 약을 처음 승인했다. 미국 기준 1회 치료비는 약 200만 달러가 넘는다. 병을 고치는 기술이 생겼는데, 누가 그 치료를 받을 수 있을까? 생명공학의 윤리 문제는 ‘해도 되는가’뿐 아니라 ‘누가, 어떤 조건으로, 누구의 결정으로’라는 질문까지 포함한다.

1최근 몇 년 사이에 새로 생긴 질문들

한 사람을 위한 유전자 편집 (2025년)

미국에서 희귀 대사 질환(CPS1 결핍증)을 가진 신생아에게, 그 아기의 변이만 고치도록 반년 남짓 만에 설계한 염기 편집 치료가 투여되었다. 희귀병 환자에게 새 길이 열렸지만, 소수 환자를 위한 맞춤 치료의 안전성 검증과 비용을 어떻게 감당할지는 열린 문제이다.

배아 유전자 편집 (2018년)

중국의 한 연구자가 편집한 배아로 쌍둥이를 태어나게 해 처벌받았다. 2023년 런던에서 열린 제3차 국제 인간 유전체 편집 정상 회의는 대물림되는 유전체 편집은 ‘여전히 받아들일 수 없다’고 밝혔다. 우리나라의 ‘생명윤리 및 안전에 관한 법률’도 배아·태아에 대한 유전자 치료를 금지한다.

돼지 장기 이식 (2024~2025년)

유전자를 여러 개 편집한 돼지의 신장을 살아 있는 환자에게 이식하는 시도가 이어졌고, 미국에서는 임상 시험이 허가되었다. 장기 부족을 덜 수 있지만, 동물 바이러스 전파 위험, 동물 복지, 환자의 장기 추적 관찰 동의 같은 쟁점이 있다.

유전 정보의 주인 (2025년)

수백만 명의 유전 정보를 가진 미국의 소비자 유전자 검사 회사가 파산 절차에 들어가면서, 고객의 유전 정보가 회사 자산처럼 팔릴 수 있느냐가 논란이 되었다. 유전 정보는 바꿀 수 없고, 가족의 정보까지 드러낸다.

멸종 동물 ‘부활’ 주장 (2025년)

한 기업이 회색늑대의 유전자 몇 곳을 편집해 멸종한 다이어울프를 되살렸다고 발표했지만, 많은 과학자는 이를 ‘다이어울프의 특징 일부를 닮게 한 늑대’라고 반박했다. 과학적 사실을 어떻게 알리느냐도 사회적 문제이다.

인공지능과 생물 보안

인공지능으로 단백질과 유전자를 설계하는 능력이 빨라지면서, 해로운 목적에 쓰일 가능성(이중 용도)을 막기 위해 DNA 합성 주문을 검사하는 장치 같은 대책이 논의되고 있다.

2쟁점을 사실 질문과 가치 질문으로 나누기

쟁점사실 질문 (증거로 답함)가치 질문 (근거를 들어 합의함)
생식세포·배아 편집표적 외 편집, 모자이크 현상은 얼마나 생기는가? 다른 방법(착상 전 유전 진단)으로 대신할 수 있는가?태어날 사람의 동의 없이 유전체를 바꿔도 되는가? 치료와 ‘능력 향상’의 경계는 어디인가?
고가의 유전자·세포 치료치료 효과가 얼마나 오래가는가? 평생 치료비와 비교하면 비용은 어떤가?건강 보험이 감당해야 하는가? 나라와 계층 사이의 격차를 어떻게 줄일까?
유전 정보 이용익명 처리한 유전 정보에서 개인을 다시 찾아낼 수 있는가?연구의 이익과 사생활 중 무엇을 앞세울까? 보험·고용 차별을 어떻게 막을까?
LMO·유전자 편집 작물외래 유전자 없이 염기 몇 개만 바꾼 작물은 전통 육종 작물과 위험이 다른가? 생태계로 퍼지는가?표시를 어디까지 해야 소비자의 알 권리가 지켜지는가? 종자 특허의 이익은 누구에게 가는가?
유전자 드라이브말라리아 모기 집단을 실제로 줄이는가? 다른 종에 영향이 있는가?되돌리기 어려운 생태계 변화를 누가, 어떤 절차로 결정하는가?

사실에 대한 의견 차이는 연구와 자료로 좁힐 수 있다. 가치에 대한 차이는 서로의 근거를 확인하고, 공정한 절차로 합의점을 찾아야 한다. 사회는 연구 윤리 심의(기관 생명 윤리 위원회), 법과 규제 기관, 시민이 참여하는 공론화, 국제 지침(세계 보건 기구의 인간 유전체 편집 거버넌스 권고, 2021년)을 통해 이 일을 한다.

3근거를 들어 주장하는 틀

요소뜻예시 “겸형 적혈구 빈혈증 유전자 치료에 건강 보험을 적용해야 한다”
주장내가 내리는 결론중증 환자에게 보험을 적용해야 한다.
근거확인할 수 있는 사실과 자료임상 시험에서 대부분의 환자가 1년 넘게 심한 통증 발작이 없었다. 기존 치료는 평생 수혈과 입원이 필요하다.
전제근거가 주장을 뒷받침하는 이유가 되는 원칙심각한 병을 고칠 수 있는 치료는 돈이 있는 사람만 받아서는 안 된다(정의의 원칙).
한정주장이 성립하는 범위와 조건다른 치료로 조절되지 않는 중증 환자에 한해, 장기 추적 자료를 모으는 조건으로.
반론과 재반론예상되는 반대 의견과 그에 대한 답반론: 효과가 평생 갈지 모르고 재정 부담이 크다. 재반론: 효과가 있을 때만 값을 치르는 성과 기반 계약으로 위험을 나눌 수 있다.

판단토론에서 흔한 실수 세 가지를 피해 보자. ① ‘한 번 허용하면 결국 맞춤 아기까지 간다’는 식으로 중간 단계를 건너뛰는 미끄러운 비탈길 논증. 그럴 위험이 있다면 어떤 장치가 그 단계를 막을 수 있는지까지 따져야 한다. ② ‘자연스럽지 않으니 나쁘다’처럼 자연스러움을 옳음과 같게 보는 논증. 백신과 수술도 자연스럽지는 않다. ③ 반대로 ‘과학적으로 안전하면 문제없다’며 가치 질문을 사실 질문으로 바꿔 버리는 것. 안전성은 필요조건일 뿐, 공정성과 동의의 문제는 그대로 남는다.

확인조건이 달라지면

어떤 나라가 ‘외래 유전자 없이 작물의 염기 몇 개만 바꾼 유전자 편집 작물은 LMO 안전성 심사를 면제한다’는 법안을 논의한다. 가장 근거가 잘 갖춰진 의견은?

AI 출제 문항연습문제 풀어보기10문항
Esc

↑↓ 고르기Enter 열기