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이미 시작된 배아 대상 다유전자성 선별검사(polygenic screening), 과연 윤리적인가?

과학기술발전

등록일  2021.10.22

조회수  114

 1978년 최초의 체외수정 아기(IVF)Louise Brown의 탄생은 언론의 뜨거운 관심을 불러일으켰지만, 그에 비해 20205IVF시술을 통해 태어난 아기 Aurea는 거의 주목받지 못했다. 그러나 Aurea 역시 보조생식분야에서 의미있는 첫 사례를 대표하는데, 그녀는 착상 전 다유전자성 선별검사(polygenic screening)를 통해 그녀의 미래 건강을 최적화하기 위해 선택된 배아(embryo)로부터 태어났기 때문이다.

 

과학적, 윤리적 이유 모두에서, 이 새로운 유형의 유전자 검사(다유전자성 선별 검사)는 논란의 여지가 많다. 캘리포니아에 있는 비영리 단체 CGS(Center for Genetic and Society)*는 이 다유전자성 선별검사의 사용에 대해 보조생식 산업이 기술 우생학(techno-eugenics) 의 방향으로 상당히 전진한 것이라고 말했다.

*새로운 인간 유전 및 생식 기술의 책임있는 사용과 규제를 장려하는 비영리 단체

 

Aurea에 대한 다유전자성 선별검사는 뉴저지에 있는 ‘Genome Prediction’이라는 회사에서 수행되었다. 캘리포니아에 있는 유전자 염기서열 분석 회사인 ‘Orchid Biosciences’ 역시 최근에 심장질환, 당뇨병, 정신분열증과 같은 흔한 질병의 위험요소들을 평가하는 배아 유전자 스크리닝검사 패키지를 제공한다.

 

체외수정 배아의 유전자 검사는 착상 전 유전자 검사(PGD)라고 하는데, 이 자체는 그리 새로운 것은 아니다. 영국에서는 인간수정 및 배아관리청(Human Fertilisation and Embryology Authority, HFEA)이 낭포성 섬유증(cystic fibrosis)* 및 테이색스 병(Tay-Sachs disease)**을 포함한 약 500개의 질병과 관련된 특정 유전자 변이를 찾는 것을 허용하고 있다.

*염소 수송을 담당하는 유전자에 이상이 생겨 신체의 여러 기관에 문제를 일으키는 선천성 질병

**중추신경계가 붕괴되어 경련성 발작을 일으키고 시각이나 청각을 잃게 되는 병

 

착상 전 유전자 검사(PGD)로 선별된 질병은 대부분 단일 유전자의 돌연변이에 의해 일어나는데, 그 질병들의 대부분은 희귀질환이다. 그와 반대로, 심장질환이나 제2형 당뇨병과 같은 가장 흔한 건강문제는 다유전자성으로, 여러 유전자 사이의 복잡한 상호작용에 의해 야기된다. 예를 들어 유방암과 관련된 BRCA1 / BRCA2 변이 처럼 특정 유전자 변이가 위험을 증가시키는 것으로 알려져 있더라도 실제 질환으로 발병되는 것은 확률적이다. 즉 해당 변이를 가진 사람들이 반드시 질병에 걸리는 것은 아니며, 해당 변이를 가지고 있지 않다고 해서 질병에 걸리지 않는다는 보장은 없다.

 

이것이 바로 대부분의 유전자가 작동하는 방식이다. 복잡하고, 서로 연결되어 종종 잘 이해되지 않는 방식으로 개인이 가지고 있는 유전자 변이가 어떤 형질로 발달 될지는 모른다. 그리고 배아 발달의 예측할 수 없는 자체의 특성뿐만이 아니라, 양육과 식단과 같은 환경적 요인도 기여를 한다. 우리는 (유전적)본성, 양육, 환경, 그리고 이 세 가지 모두의 상호작용에 의한 산물이다.

 

그러나 유전자 염기서열 분석 비용의 급락, 23AndMeOrchid와 같은 유전체특성화(genomic profiling) 기업의 성행 및 수천 명의 개인에게 유전자 데이터가 이용 가능해짐에 따라 우리는 유전자가 형질과 어떻게 연관되는지 이해하게 되었다. GWAS (genome-wide association study)*로 알려진 기술은 개인의 유전자 변이와 우리가 선택한 거의 모든 형질 간의 통계적 연관성을 찾기 위해 방대한 데이터뱅크를 조사할 수 있다. 이 기술은 개인 간의 무수한 차이들이 수많은 유전자들의 상이한 변이체(대립유전자)와 연관될 수 있음을 발견했다.각 유전자는 아주 작은 영향력만 보이지만, 앞서 말한 세 가지 모두의 상호작용(유전적 본성, 양육, 환경)이 일어나면 유전자의 영향력이 상당해질 수 있다.

*GWAS는 질병이 없는 사람들과 질병을 가진 사람의 전체 유전체를 대조하여 DNA 표지자를 비교하는 것으로, 암뿐만 아니라 여러 질병의 예방, 진단 및 치료를 돕기 위한 단서를 제공할 수 있다.

 

따라서 누군가의 유전체의 프로필(genetic profile), 즉 개인 유전체의 변이들은 그들이 나중에 심장질환에 걸릴 가능성이 얼마나 되는지 예측하는 데 사용될 수 있다. 그들은 그 조건에 대해 소위 다유전자위험점수(polygenic risk score, 이하 PRS)라고 불리는 것을 할당 받을 수 있다. Aurea의 배아는 심장질환, 당뇨병 및 암에 대한 PRS 점수가 낮았기 때문에 선택되었다. PRS는 어린이의 IQ(지능지수) 및 교육 성취도와 같은 다른 것들을 예측하는 데도 사용될 수 있다.

 

그러나 이러한 예측은 확률적이다. 왜냐하면 우리는 유전자가 그 특성에 어떻게 영향을 미치는지 정확하게 알 수 없고, 유전자 본성이 유일한 영향력은 아니기 때문이다. 따라서 PRS에 대해 불가피하거나 결정적인 것은 없다. 피부암에 대한 PRS가 높은 사람이라도 피부암이 절대 발병하지 않을 수 있는 반면, PRS가 낮은 사람이라도 피부암에 걸릴 수 있다. IQ가 낮다고 예측되는 사람일지라도 실제로는 똑똑하다고 밝혀질 수도 있다.

 

이것이 미국에서 합법적이고 대부분 규제되지 않는 배아 선별검사에 PRS를 사용하는 것이 논란이 되는 한 가지 이유이다. 건강 결과를 거의 확신할 수 있는 단일 유전자 질환과 달리 다유전자성 질환 예측이 얼마나 믿음을 줄 수 있을지는 명확하지 않다. 그러나 우리는 항상 확률에 따라 선택을 한다. 특정 학교가 우리 자녀의 교육에 가장 좋을 것이라고 확신할 수는 없지만, 좋은 결과가 나올 가능성을 높여줄 것이라고 판단할 수는 있다. 만약 한 배아가 일반적인 질환에 대한 낮은 PRS를 가지고 있고, 다른 배아가 높은 PRS를 가지고 있다면, 첫 번째 배아를 선택하는 것이 합리적이지 않을까? Aurea의 아버지인 노스캐롤라이나 신경과 전문의 Rafal Smigrodzki는 부모의 의무 중 하나는 자녀의 질병을 예방하는 것이라고 주장했다. 그는 다유전자성 선별검사가 이를 수행하는 하나의 방법이라고 말한다.

 

BRCA1 / BRCA2 유전자 검사를 위해 이미 배아 선별검사가 이용되고 있지만, BRCA1 / BRCA2를 가지고 있는 여성이 반드시 유방암에 걸리지는 않는다. ‘Genomic Prediction’의 설립자인 미시간 주립대학교 물리학 교수 Stephen Hsu유방암 가족력이 있는 대부분의 가정은 BRCA 대립유전자를 가지고 있지 않으며, 다유전자성 선별검사의 이점을 얻을 것이다.”고 말한다.

 

몬트리올 대학의 생명윤리학자인 Vardit Ravitsky“PRS의 개념에는 과학적 근거가 있으며 의학 분야에서 촉망받는 유전자 평가의 한 종류라고 말한다. 그러나 대부분의 규제 기관들과 많은 전문가들은 체외수정을 통해 태어난 아이들의 건강 결과를 개선하기 위해 이를 사용하는 것에 대한 정당성이 아직 없다고 생각한다. Vardit Ravitsky이것은 아직 연구 단계이며, 활발하게 사용할 준비가 되어 있지 않다.”고 말한다. 지난 7New England Journal of Medicine에 실린 논문에서는 PRS를 이용한 배아 선택의 이점은 매우 적을 것이며, 유전체 데이터가 덜 광범위하고 예측에 대한 신뢰성이 떨어지는 (유럽 혈통이 아닌) 사람들에게는 더욱 그럴 것이라고 지적했다.

 

캘리포니아 스탠포드 대학의 생명윤리학자인 Hank Greely“PRS가 자녀의 제2형 당뇨병 위험을 30%에서 27%로 줄일 수 있는 힘을 준다면 그것이 시간, , 감정적 투자를 할 가치가 있는가?”라고 묻는다. 그는 이것은 단일 유전자 질환을 검사하고, 질환을 피할 수 있다는 확신을 갖는 것과는 매우 다르다고 말한다.

 

그리고 일단 그러한 다유전자성 선별검사 방법이 허용된다면, 그것은 어디까지 허용될 수 있을까? 이미 미국의 많은 부부들은 성별, 피부색, 눈 색깔에 대해 선택할 수 있다. 회사에서 키(height)나 지능과 같이 질병이 아닌 특성을 선별하도록 제안하는 것을 막을 수 있는 방법은 무엇일까? CGS(Center for Genetic and Society)의 부국장인 Katie Hasson다유전자성 배아 검사가 심장질환이나 당뇨병과 같은 질환으로 끝날 것이라고 생각하지 않는다.”정신분열증과 다른 정신 질환에 대한 검사가 이미 제공되고 있다. 이는 나약한 마음(feeble-mindedness)’을 제거하려는 우생학적인 노력을 직접적으로 반영한다. 우리는 좋은유전자와 나쁜유전자를 바탕으로 누가 태어나야 하는지 결정하는 것에 대해 이야기하고 있다.”고 말했다.

 

‘Genomic Prediction’는 이전에 지적 장애와 관련된 유전자 변이를 검사할 것을 제안했지만, 이제 회사가 심각한 질환에 걸릴 위험에 대한 검사 서비스만 제공한다고 Stephen Hsu는 강조한다. 그는 우리는 키(height)와 인지 능력과 같은 특성이, 많은 논쟁의 여지가 있다는 것을 알고 있다.”고 말한다.

 

어쨌든 질환이 아닌 그러한 특성들을 검사하는 것이 과연 효과가 있을지는 명확하지 않다. Greely지능, 스포츠, 음악적 재능과 같이 부모가 가장 관심을 갖는 것들에 대한 PRS 결과가 극히 미미하거나 존재하지 않을 것이라고 생각한다.”고 말한다. 2019년의 한 연구에 따르면 키와 IQ를 고려하기 위해 다유전자성 선별검사를 이용하는 것은 평균적으로 아주 작은 차이만을 만들 가능성이 있으며, ‘최고의배아를 선택하지 못할 가능성이 상당히 높다고 한다.

 

그렇다면 어떤 검사를 허용해야 할까? Stephen Hsu우리는 조만간 국가별로, 그리고 사회 전체가 어떤 질환이 아닌 특성을 선택하기 위해 배아 선별검사를 허용할 수 있을지에 대한 합의에 도달하기를 희망한다.”고 말한다.

 

Stephen Hsu‘Gattaca(영화 가타카)’ 식의 사회 유전적 계층화를 피하기 위해 진보적인 정부가 이 검사를 모두에게 무료로 해줄 것이라는 희망을 표현했다. 그러나 Katie Hasson은 이것이 그러한 기술들이 악화시킬 수 있는 불평등의 문제를 해결하지 못할 것이라고 믿는다. 그녀는 지적 능력에 대한 PRS가 실질적으로 예측적 가치가 거의 없음에도 불구하고, 유전체 예측에 대한 믿음 자체는 사회에서 극심한 불평등의 원동력이 될 수 있다.”고 하면서 유전자 선별 검사에 돈, 시간, 희망을 투자하는 사람들은 유전적으로 우월하다고 믿는 자녀를 낳을 것이며, 그 자녀는 부모 및 교육자로부터 우월한 대우를 받을 것이다.”고 말한다.

 

경쟁이 심한 사회에서 사회적 압력으로 인해 다유전자성 선별검사가 제공된다면 거부하기 어려울 수 있다. Vardit Ravitsky체외수정을 통해 임신을 하게 되면, 여성은 병원에서 제공하는 추가 서비스나 검사를 이용해야 한다는 압박감을 느끼게 된다.”고 말한다. 그러면서 모든 것이 개인의 선택의 자율성에 의해 이루어지는 것은 환상일 수 있다.”고 말한다.

 

비록 PRS가 어린이의 장래를 예측하는 데 실질적인 가치가 거의 없다고 하더라도, 분명히 그것을 원하는 시장은 존재할 것이다. 보조생식술에 대해 약하게 규제하는 미국과 같은 국가에서 유전자 검사 기업은 비현실적이고 다소 착취적인 약속을 할 수 있다. 아기를 가지고 싶어하는 부부는 PRS에 대한 기회를 이용하기 위해 특별히 체외수정을 통해 아기를 가질 수도 있다.

 

Katie Hasson우리는 다유전자성 배아 선별검사에 대한 공개적이고 정책적인 대화가 시급하다.”라고 하면서 자율성과 사회적 책임 사이에서 올바른 균형을 찾는 것이 자유민주주의의 근본적인 딜레마이다.”라고 말한다.

 

Vardit Ravitsky사회적으로 우리는 이러한 잠재적 기술이 어떻게 사용되기를 바라는지 알고 있지 못하다.”고 말하면서도 우리는 이미 회색 지대(grey zone, 어느 영역에 속하는지 불분명한 부분)에 살고 있다고 덧붙였다.

 

기사 및 사진 : https://www.theguardian.com/science/2021/oct/17/polygenic-screening-of-embryos-is-here-but-is-it-ethical

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