미래는 '생명 현상의 조절자' RNA에 달려 있다

21세기 생물학의 핵심, 혁명의 분자 RNA
DNA만 아는 독자를 위한 첫 번째 RNA 입문서
RNA 특강(송기원 / 사이언스북스 / 200쪽 / 1만 7900원)

"지난 50년이 DNA의 시대였다면 다가올 30년은 RNA의 시대다." 송기원 연세대 생화학과 교수는 코로나19 팬데믹 소용돌이에서 넘쳐나는 정보 속 우리가 꼭 알아야 하는 지식을 'RNA 특강'에 담으며 이 같이 강조한다.

DNA, 그리고 DNA 정보로 만들어진 단백질보다 훨씬 다양하고도 섬세하게 생명 현상에 관여하는 고분자 화합물이 바로 RNA다. 유전자에 대한 전령인 mRNA는 정보의 컨베이어벨트로 생명의 핵심 기능을 조절한다. 정교하게 여러 생명 현상을 조절하는 RNA 기능의 범위는 앞으로 더욱 확장될 전망이다.

RNA-LNP 기반 치료제와 백신 개발이 뉴스를 타는 요즘, 학문적 성과에서 바이오 기업 투자에 이르기까지 사회 전반에서 RNA에 대한 관심이 뜨겁다. 이전에 주로 사용해 왔던 단백질 백신이 개발과 검증에 오랜 시간이 걸리는 데 비해 코로나19 백신은 개발이나 안전성 검증 기간이 아주 짧았다.

인류 역사상 최초로 사람을 대상으로 하는 mRNA 백신의 성공 이후, 코로나19의 재유행과 맞물려 과학계와 의료계의 신속한 대응 전략에 귀추가 주목된다. 바이오산업 분야에서 독감, 후천성 면역 결핍증 등 다른 바이러스 질환이나 암 등에 대한 백신 혹은 치료법으로서 RNA의 가능성에 한 걸음 더 다가선 것이다.

코로나19 mRNA 백신의 성공으로 최근 많은 RNA 치료제들이 약으로 개발돼 허가를 받았고, 지금도 더 많은 RNA 치료제가 개발되고 있다. 책의 저자인 송 교수는 이 같은 현실에서 그 가능성과 한계에 대해 차근차근 돌아볼 필요가 있다고 설명한다. RNA라는 물질의 중요성을 사회에 인식시킬 수 있는 시점을 제시하고자 한다.

1강 '태초에 RNA가 있었다'에선 DNA와 RNA를 구성하는 성분의 차이를 비교, RNA를 더 잘 이해하게 한다. 생명체의 구성 요소인 단백질, 탄수화물, 지질, 핵산 중 핵산에 속하는 화합물이 바로 DNA와 RNA다. 2강 'DNA 바이러스, RNA 바이러스'는 지구상 모든 생명체가 유전 물질로 채택한 DNA 대신 RNA를 유전 정보 물질로 사용하는 바이러스를 살펴본다.

3강 '센트럴 도그마'에선 모든 지구 생명체의 생명 유지 방법인 센트럴 도그마(절대적 권위)를, 4강 '코로나19 mRNA 백신'은 생체 내 유전 정보로부터 실제 생명 유지에 필요한 단백질을 만드는 과정의 중간 매개체인 mRNA 백신의 원리를 각각 설명한다.

5강 '전령 RNA 백신의 역사'부터 12강 '생명 현상의 열쇠'까지 송 교수는 mRNA 백신의 시작에서 출발해 mRNA 백신의 기술적 한계를 짚어본다. 미래 다양한 분야에서 RNA의 무한한 응용 가능성을 제시하기도 한다.

2023년 노벨 생리 의학상 수상자 커털린 커리코와 앤드루 와이스먼은 mRNA를 백신으로 사용할 수 있도록 mRNA를 변형시켜 인체의 선천적 면역 반응인 염증을 회피할 수 있는 방법을 처음 제시한 과학자들이다. 대부분 믿지 않던 mRNA의 백신화라는 가능성을 따라 긴 세월 매진해 온 두 과학자들의 연구가 코로나19라는 특별한 상황에서 빛을 발한 것이다.

송 교수는 "RNA의 여러 가지 응용 가능성에 더해 아직 밝혀지지 않은 RNA의 다양한 생체 내 조절 기능들이 알려진다면, 생명체의 작동 방식에 대한 이해는 훨씬 더 깊어지고 정교해질 것이라는 것"이라고 기대했다.