제1장 : 유전자편집은 육종이 아니라 유전공학이다
신화 : 유전자편집 기술은 '신육종기술', '정밀육종기술' '육종혁신 기술’이다.
진실 : 유전자편집 기술은 기술적으로나 법적으로나 육종 기술이 아니라 유전자조작 기술이다.
농생명공학 산업과 그 로비스트들은 새로운 유전자조작(GM) 기술, 특히 유전자편집을 종종 "정밀 육종기술" 및 "신 육종기술", "육종 혁신기술"이라고 부른다. 그들은 "유전자조작" 및 "유전 공학"이라는 용어를 피하기 위해 열심히 노력한다. 작물에서 CRISPR 유전자편집 기술 사용을 통제하는 회사 Corteva는 심지어 "CRISPR로 생산된 식물은 GMO가 아니다"라고 주장하기까지 한다.
유럽의 기관들도 "유전자조작" 및 "GMO"라는 용어의 사용을 피하고 있다. EU 각료 위원회는 이 기술을 소개할 때 "새로운 게놈 기술"이란 용어를 사용했다. 그리고 "새로운 생명공학 기술"이라고도 얘기했다.
"육종"이라는 용어를 사용하는 것은 대중들이 이 새로운 유전공학 기술을 자연스럽게 받아들일 수 있도록 하려는 시도로 보인다. 또한 GMO 규정을 적용하는 것을 직관과 논리에 맞지 않는 것으로 보이게 하려는 시도일 수도 있다. 유전자편집 제품이 GMO가 아닌데 왜 이들을 GMO로 규제하려 하느냐는 것이다.
그러나 유전자편집 기술은 육종 기술이 아니다. 유럽사법재판소의 2018년 9월 10일 판결에서 확인된 바와 같이, 유전자편집 기술은 기술적으로나 법적으로나 유전자조작(GM)기술이며 유전자조작유기체(GMO)를 발생시키며 EU의 GMO 법률의 대상 범위에 속한다.
EU 법은 GMO를 "교배 및/또는 자연 재조합에 의해 자연적으로 발생하지 않는 방식으로 유전 물질이 변형된" 유기체로 정의한다. 이 문구는 구세대 유전자조작 작물뿐만 아니라 유전자편집과 같은 신세대 GMO가 어떤 방식으로 생산되는지 정확하게 설명해 주고 있다. 유전자 조작은 인간이 직접적으로 게놈에 개입할 필요가 있는 인공 기술을 사용한다.
대조적으로, "교배 및/또는 자연 재조합"이라는 용어는 전통적인 식물 및 동물 육종에 사용되는 자연적인 과정을 설명한다. EU의 GMO 법은 돌연변이 육종(무작위 돌연변이 유발이라고도 함)이라는 수십 년 된 기술을 사용하여 생산된 것과 같은 일부 GMO에 대해서 승인, 추적 가능성 및 표시 요건을 면제해주고 있다. 그러나 이것은 "오랜 안전성 기록"을 갖고 있는 기술을 사용하여 생산된 경우에만 가능하다. 분명히 유전자편집은 이에 해당되는 경우가 아니다.
DNA의 초기 절단은 게놈의 특정 부위에서 표적이 될 수 있지만 그 이후의 "복구"에 대해서는 유전공학자가 제어할 수 없다.
기존 GMO와 새로운 GMO는 지지자들이 생각하는 것보다 더 많은 공통점을 가지고 있다. 게놈편집과 관련된 세 단계(유전자 전달, 유전자편집 및 조직 배양에서의 전체 식물 재생) 중 첫번째와 마지막은 본질적으로 동일하게 유지된다. 첫번째 단계인, 외래 유전물질을 식물세포로 전달하는 것은(GM 형질전환이라고도 함) 일반적으로 Agrobacterium tumefaciens라는 토양 박테리아를 사용하거나 입자충격법으로 세포에 도입된 작은 원형 DNA 분자(플라스미드)의 도움으로 수행된다. 그런 다음 플라스미드는 식물세포의 DNA에 삽입된다.
"편집 단계"'와 관련하여 대부분의 유전자편집 응용 프로그램은 먼저 살아있는 세포의 게놈에서 선택된 위치에서만 작용하는 것으로 추정되는, 뉴클레아제(nucleases)라는 효소로 DNA를 절단한다.
이러한 유전자편집 응용 프로그램을 "부위특이적 뉴클레아제"(site-directed nuclease) 또는 "SDN" 절차라고 한다. SDN은 DNA에 이중나선을 절단한다. 이 절단에 가장 일반적으로 사용되는 효소는 단백질의 Cas 계열(CRISPR의 경우)과 FokI(TALEN 및 Zinc Finger Nuclease의 경우)이다.
손상된 DNA는 유기체에 위험하기 때문에 이러한 절단은 세포내에 경보 신호를 유발하게 한다. 따라서 세포는 절단된 DNA의 이중나선을 수리하기 위해 DNA 복구 과정을 시작한다. DNA의 초기 절단은 게놈의 특정 부위를 표적으로 할 수 있지만, 그 이후의 "복구"는 세포의 타고난 수리 메커니즘에 의해 수행되며 유전 공학자가 제어할 수 없다.
수리는 종종 깨끗하지 않거나 정확하지 않으며 "염색체 메이헴"(메이헴은 극심한 무질서나 폭력을 말함)을 초래할 수 있다. "염색체 메이헴"이란 용어는 인간 배아의 CRISPR/Cas 유전자편집 연구에 대한 논평 제목으로 인용되었다.
이러한 수리 결과를 "편집"이라고 부르는 것이다. 연구자들은 자신들이 원하는 유기체를 얻기 위해 수많은 편집된 유기체 중에서 선택해야 한다.
또 다른 유전자편집 기술은 올리고뉴클레오티드 지시 돌연변이(ODM)이다. ODM은 DNA의 이중나선에 절단을 일으키지 않는다. 대신 올리고뉴클레오티드라고 하는 합성 DNA와 RNA의 짧은 서열을 세포에 집어넣는다. 올리고 뉴클레오티드는 세포의 DNA와 상호 작용하여 세포의 복구 메커니즘을 속여, 올리고뉴클레오티드의 DNA와 일치하도록 자신의 DNA를 변경한다.
이러한 모든 기술은 새로운 형질이 나타날 수 있도록 식물의 생화학을 변화시킬 것이다. 이것이 유전자편집의 목표이다.
GM과 재래식 육종으로 인해 새로운 품종이 만들어지지만 이 둘은 별개의 방법이며 상호 교환될 수 없다. 유전자편집은 전통적인 육종과 달리 분명히 유전자조작(GM)이다.
