인간지놈 지도의 완성, 발표를 계기로 이 연구작업을 주도해온 미국국립보건원(NIH) 과 생명공학 업체 셀레라 제노믹스에 세계의 관심이 집중되고 있다.
두 기관은 선의의 경쟁을 통해 인간지놈 지도의 완성을 앞당겼다는 평가를 받고있다.
▲NIH
미국과 영국 등 6개국이 참여하는 다국적 컨소시엄 인간지놈프로젝트(HGP) 에서도 주도적인 역할을 담당해온 기관이다. 미 워싱턴 근교 메릴랜드주 베데스다시에 위치해 있으며 지난 1887년 미국 이 민자들의 검역을 담당했던 방역소로 출발했다.
그러나 지금은 약 40만평의 부지위에 세계 최대 국립의학도서관(NML) 을 비롯 21개 연구소와 4개의 연구센터가 75개 빌딩에 산재해 있으며 6천5백여명의 과학자와 지원인력 등 직원수가 총 1만6천명에 달한다.
NIH는 미 보건복지부(DHHS) 산하기관이지만 NIH원장과 NIH산하 국립 암연구소(NCI) 소장은 대통령이 직접 임명하며 각 연구소 예산은 소장들이 직접 대 의회활동을 통해 확보하는 등 독립성이 보장되고 있다.
내년예산은 총 190억달러(약 20조9천억원) 로 금년보다 10억달러 이상 증액됐으며 금년 HGP예산은 3억3천552만달러로 전체 1.89%를 차지했다.
인간지놈지도 초안작성에 이어 완성의 산실인 NIH내 인간유전체연구센터(NHGRI) 가 들어서 있는 건물은 `빌딩 49'로 49라는 숫자는 미 서부개척시대의 프런티어를 상징하고 있 어 이 프로젝트에 대한 미국의 의지를 잘 읽을 수 있다.
NHGRI에서는 또 쥐 등 모델동물에 대한 게놈 해독 작업과 100~1천개 염기마다 하나씩 존재해 개인간 유전자 차이를 규명할 수 있는 단일염기다형성(SNP) 프로젝트도 진행중이다.
또 바이오칩 등을 이용한 유전자 기능분석, 인간과 각종 다른 동물을 비교하는 비교생물연구도 추진하고 있다.
연구원들은 자신이 개발한 디옥시리보핵산(DNA) 칩이나 신약물질에 대한 효과를 NIH내 클리닉센터에서 직접 확인해 볼 수 있고 HGP 과정에서 밝혀진 유전자 기능에 대해서는 특허를 출원하기도 한다.
NIH의 로열티수입은 상당한 것으로 알려져 있으며 최근에는 연구원에게 연간 15만달러까지 경제적 보상을 하는 제도도 도입했다.
HGP의 목표는 현재 5천여개로 추정되는 인간의 난치성 질환극복을 우선으로 하고 있는데 이중 암정복 사업은 NCI에서 암지놈프로젝트(CGAP) 로 수행되고 있다.
이 연구는 지난 97년 시작돼 미국인의 발병률이 높은 전립선.난소.유방.간.대장암에 초점을 맞추고 있으며 이중 전립선암과 뇌암의 경우 이미 12개의 암관련 유전자가 발견돼 DNA칩을 이용, 초기 진단이 가능한 상태까지 진전돼 있다.
▲셀레라 제노믹스
미국의 한 생명공학 회사가 인간 유전자 정보의 90%이상을 확보했다는 작년 1월의 보도는 53년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 디옥시리보핵산(DNA) 구조를 처음 발견에 비견되는 유전.생명공학계의 빅뉴스였다.
그 주인공이 셀레라 제노믹스사로 이 회사의 과학자들은 인간 세포 하나 하나에 있는 10만여개의 유전자와 이 유전자를 이루고 있는 31억쌍의 화학암호 즉 염기쌍 대부분을 데이터화 하는 데 성공했다는 것.
지난 98년 염기서열 분석기 제조업체 퍼킨 엘머(PE) 사에서 분사한 셀레라가 이처럼 눈부시게 발전한 데에는 창업자인 크레이그 벤터 박사의 뛰어난 아이디어와 셀레라라는 이름이 뜻하는 `스피드'전략에 힘입은 바 크다.
벤터박사는 유전정보를 담고 있는 DNA 암호해독, 염기서열분야의 선구자로 원래 인간지놈프로젝트(HGP) 의 일원이었으나 새로운 염기서열 분석방식을 제안했다가 HGP측으로 부터 밀려나자 PE사와 함께 셀레라를 설립한 것으로 알려졌다.
벤터박사가 고안한 `샷건'방식은 유전체를 1천~2천 염기쌍 크기로 절단한 후 이를 박테리아 숙주를 이용, 증폭시킨 다음 여기서 얻어진 DNA조각을 이용해 염기서열을 결정한다.
이 방식은 지놈프로젝트팀이 10년간 이룬 염기서열 분석량을 불과 1년6개월만에 따라 잡을 정도로 능률적이다. 그러나 정확도는 다소 떨어진다는 평이다.
셀레라는 많은 양의 데이터를 파이프 라인을 통해 2시간마다 세계에서 두번째로 빠른 컴팩의 알파칩 슈퍼컴에 보내 분석하는데 현재 그 양은 60테라바이트 즉 신문지를 120마일 이상 높이로 쌓아놓은 것과 맞먹는 분량이다.
셀레라는 염기서열 분석대상과 관련, 동양계 남녀 2명을 포함 6명의 염기서열을 분석중이라고 밝힌 바 있는데 이는 주로 단일염기다형성(SNP) 발굴이 주목적으로 개인별 맞춤의학의 기초자료가 될 것으로 보인다.
셀레라측은 지놈연구를 기반에 둔 모든 생명과학의 정보와 그 분석도구인 생물정보학기술의 제공을 통해 수익창출을 모색하고 있으며 중국 자회사를 거점으로 아시아에도 진출해 있다.(서울=연합뉴스) 추왕훈기자
