원숭이에 인간 두뇌 유전자 주입했더니···혹성탈출 현실판? [생색(生色)]

[생색-43] “Apes! Together! Strong!” (유인원은 뭉치면 강하다.)

치매 치료제로 개발중인 약물 주사를 맞은 실험용 침팬지가 있습니다. 그가 새끼를 낳았는데, 어째서인지 다른 침팬지와 다른 느낌입니다. 마치 인간처럼 생각하고 행동하는 것처럼 보여서였습니다.

새끼가 인간처럼 고도의 지능을 가졌습니다. 약물의 두뇌 인지기능 개선 효과가 침팬지 새끼에게 영향을 끼친 것이었습니다.

“우리 유인원을 해방시킬 비밀의 약이군.” 영화 ‘혹성탈출: 진화의 시작’ 중 한 장면. 침팬지를 진화시킬 유전자 물질을 들여다보는 시저. [사진출처=이십세기폭스코리아]

새끼의 이름은 ‘시저’. 인간들의 극악한 행동을 목격한 시저는 똑똑해지는 약물을 훔칩니다. 다른 침팬지들을 자신처럼 고도의 지능을 가진 존재로 만들기 위해서였습니다. 유인원이 한데 뭉쳐 인간으로부터의 자유의 세계를 만들자는 꿈이었습니다.

결집한 유인원들은 이제 인간에게 본격적으로 저항합니다. 잘 조직된 반란군의 모습이지요. 말을 타고 군사를 이끄는 시저의 모습은 고대 로마의 카이사르만큼이나 카리스마가 넘칩니다(시저라는 이름은 카이사르의 영어식 발음이기도 합니다). 할리우드 유명 영화 ‘혹성탈출’의 이야기입니다.

동물을 인간처럼 만드는 물질이 실존할까요. 예, 그렇습니다. 이 물질을 동물에게 주입하면 실제로 인간처럼 똑똑해질까요. 이는 절반의 정답입니다. ‘혹성탈출’을 실현해보려는 과학실험에 관한 이야기로 대답을 대신하겠습니다.

“우리는 더 이상 너희들이 종이 아니다.” [사진출처=이십세기폭스코리아]

인간을 인간답게 만드는 유전자

2015년 독일 막스 플랑크 분자세포생물학 및 유전학 연구소가 과학계를 떠들썩하게 만들었습니다. 우리 인간을 다른 동물과 다르게 만드는 핵심 유전자를 발견했기 때문이었습니다. 이름도 발음도 어려운 ‘ARHGAP11B’였습니다. 이 유전자는 우리 인간이 말을 하고, 뛰어난 운동 능력을 하게 만드는 핵심 역할을 하는 것으로 전해집니다.

인간을 비롯한 고등 포유류 동물은 대뇌에 신피질이라는 부위가 있습니다. 그중에서 인간의 신피질은 다른 동물보다 월등히 큰데, ‘ARHGAP11B’가 작용한 덕분입니다. 이 물질은 인간 외 어떤 동물도 가지고 있지 않은 것으로 파악됩니다. 인간을 인간답게 만드는 핵심 물질이었던 셈입니다.

스미소니언 연구소 사무국장 레너드 카마 이클이 1961년 아기 고릴라 레너드(왼쪽)와 침팬지 (오른쪽)와 함께 찍은 사진. 생물학적으로 세 종이 갈라진 건 약 800만년에서 1000만년 전으로 추정된다.

유전자는 400만~500만년 전 우리 인간이 침팬지와 다른 경로로 진화할 때 우연히 생겨난 것으로 추정됩니다. 150만년 전쯤 다시 한번 돌연변이를 일으키면서 지금의 역할을 하는 물질이 된 것으로 과학자들은 분석하고 있습니다. 호모에렉투스(190만~10만년 전)부터 보유한 유전자가 인류의 뇌를 키웠다는 해석입니다.

원숭이를 인간처럼?

이제 과학자들의 질문은 다음으로 향합니다. 이 유전자를 활용하면 원숭이를 인간으로 만들 수 있는 것인가. 우선 윤리적 문제가 적은 생쥐 실험부터 진행합니다. 생쥐 배아에 ‘ARHGAP11B’ 유전자를 주입합니다. 점점 고등 생명체가 되어가는 생쥐의 모습을 보고 과학자들은 놀랄 수밖에 없었습니다.

신피질 크기가 커짐과 동시에 일반 생쥐보다 뇌 크기가 더 커지고 있었기 때문입니다. 뇌 표면이 매끈한 생쥐들과는 다르게 뇌에 주름도 여럿 확인됩니다. 마치 인간의 뇌를 닮은 것처럼.

“오늘은 왠지 젓가락으로 바나나를 먹고 싶어지는 날인데” 마모셋 원숭이. [사진출처=-Raimond Spekking]

실험은 한 단계 더 나아갑니다. 우리 인간의 사촌들에 대한 실험이었습니다. ‘마모셋 원숭이’가 주인공입니다. 2020년 독일의 한 연구팀이 마모셋 원숭이 배아에 ‘ARHGAP11B’ 유전자를 주입합니다. 현실판 ’혹성탈출‘이 현실이 될지 전 세계가 주목합니다.

결과는 놀라웠습니다. 마모셋 원숭이 태아의 뇌가 일반 원숭이의 두배가 넘을 정도로 크게 성장하고 있었습니다. 뇌 표면 주름은 인간과 거의 흡사할 정도였습니다. 인간을 다른 동물과 구별 짓는 큰 신피질 역시 포착됩니다. 신경 세포인 뉴런의 수 또한 증가한 것으로 확인됐습니다.

일반 마모셋 원숭이와 ARHGAP11B 유전자를 투입한 원숭이의 뇌. 더 커지고 주름이 많아졌다. [사진출처=마이클 하이드 외]

실험이 중단된 이유

태어난 마모셋 원숭이. 그는 침팬지 시저와 비슷한 모습이었을까요. 아쉽게도 확인할 수 없었습니다. 연구진이 마모셋 원숭이가 태어나기 직전 낙태시켰기 때문입니다. ‘인간형 원숭이’가 태어났을 때 일어날 윤리적 문제 때문이었습니다.

과학자들은 유전자 조작 원숭이가 인간과 유사한 능력을 보였을 것이라고 추정합니다. 뇌의 큰 용량과 많은 주름이 원숭이의 학습 능력을 향상했을 것이었기 때문입니다. 어쩌면 인간과 단순한 대화를 했을 수도 있고, 훨씬 더 사회적인 모습이었을지도 모릅니다.

“우린 우리대로 행복하다고.” 마모셋 원숭이 두마리. [사진출처=Dario Sanches]

그러나 이 원숭이가 태어났으면, 그의 삶은 행복보다 고통으로 가득했을 것입니다. 사람도 아니고 원숭이도 아닌 상태에서 살아가야 하기 때문입니다. 원숭이보다 훨씬 큰 뇌를 가지고 있어 그 외형도 달랐을 것이 분명합니다. 이 중간자적 존재를 법적으로 윤리적으로 어떻게 대우해야할지 문제도 해결 과제입니다.

유사 연구가 계속해서 용인된다면 세계에 수 많은 인간형 원숭이가 나타날지도 모를 일이지요. 과학자들이 두려워한 세계였습니다. 그렇다고 미지의 결과를 아쉬워할 필요는 없습니다. 이미 동물은 우리의 상상을 뛰어넘는 능력으로 놀라움을 보여주고 있으니까요. 저희가 전해 온 이야기이고, 앞으로 전할 이야기의 메시지입니다. 시저의 말마따나 “Animal, Together, Strong.”

“인간은 악하면서도 선하군.” [사진출처=이십세기폭스코리아]

<세줄요약>

ㅇ인간의 두뇌와 행동능력을 향상시키는 유전자가 2020년 발견됐다.

ㅇ이 유전자를 마모셋 원숭이 배아에 투입하는 ‘현실판 혹성탈출’ 실험이 이뤄졌는데, 실제로 두뇌가 인간처럼 커지고 주름도 많아졌다.

ㅇ하지만 과학자들은 이 태아를 낙태시켰는데, 인간도 원숭이도 아닌 존재에 대한 윤리적 문제가 있었기 때문이었다.

<참고문헌>

ㅇ마이클 하이드 외, 마모셋 태아의 신피질 크기와 주름을 증가시키는 인간의 ARHGAP11B 유전자, 사이언스지 369권, 2020년.

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