[© 최광민] 황우석 사건 #4: 두 종류의 배반포
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과학/기술,
사회/사건
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© 최광민, Kwangmin Choi, 2006-01-08
저작권(© 최광민)이 명시된 글들에 대해 저자의 동의없는 전문복제/배포 - 임의수정 및 자의적 발췌를 금하며, 인용 시 글의 URL 링크 만을 사용할 수 있습니다.
제목
황우석 사건 #4: 두 종류의 배반포 (© 최광민)
요약
황우석 사건이 한참 진행 중일때 이글루스에 포스팅했던 시리즈물.
순서
- 원천기술
- 핵치환 배반포의 상태
- ACT, 2001년
- 머독, 2005년
- 새튼, 2004
- 미즈메디
- 정리
1. 원천기술
황우석 팀의 줄기세포 연구와 관련된 논쟁의 핵심에는 소위 '원천기술'이 있다. 이 원천기술은 처음에는 (1) 줄기세포주 확립능력이었다가 (2) 초기줄기세포배양능력으로 후퇴했고, (3) 배반포 형성기술까지로 다시 후퇴한 후에 (4) 서울대 측의 최종발표에 따르면 그나마도 불확실한 '기반기술'로 위축되어 버렸다. 이 와중에 아직 많은 사람들은 '배반포', 즉 수정란의 난할 시작 후 8세포기 이상 진행되는 것을 황우석 팀의 '원천기술'로 믿고 있으며, 그 근거로 아래의 세가지 해외사례를 들고는 한다.
- 한때 (미국에서 인간복제가 중단되기 전까진 배아복제 부분에서 선두를 달렸다고 주장하는 Advanced Cell Technology (이하, ACT))의 핵치환 배아복제 기술,
- 2005년 5월 영국의 뉴카슬 대학의 머독 교수팀 (이 양반은 여자다.)이 인간난자에서 핵치환을 통해 (즉, 황우석팀의 방법과 유사한) 배아를 복제하고 배반포까지 만들어서 여기서 줄기세포를 확립한 사례,
- 마지막으로 새튼이 역시 2005년 발표한 유인원 배아복제 사례.
이 세가지 해외사례를 들어서 황우석 팀 연구의 부분적 성취가 있었다고 가정하고, 또 그 때문에 "이유야 어찌되었든 간에" 그에게 재연기회를 주어야 한다고 주장한다. 이 세가지 사례에서 연구자들은 자신들이 8세포기를 넘어 배반포를 형성시켰다고 주장하고 있으며, 따라서 이들보다 앞선 황우석팀 역시 이 원천기술을 보유하고 있다고 보아야 '논리적으로' 옳다는 주장이다. 황우석 팀은 30개 정도의 배반포를 만들었다고 주장하고 있다. 게다가 줄기세포는 아니지만 배양 중인 배반포를 눈으로 본 증인들도 몇몇 있다.
그러나 여기에는 단순히(1) '배반포'라는 말, (2) "눈으로 보았다"는 증언, 그리고 그 숫자 이면에 깔린 몇가지 체크포인트가 있다.
그것은 핵치환으로 만들어진 배반포의 질(quality)의 문제다.
2. 핵치환 배반포의 상태
언론매체를 통해 보도되는 깊이없는 자료는 잊고 원전으로 돌아가 보자. 즉, 위의 세가지 해외사례를 그 논문을 통해 꼼꼼히 살펴보자는 뜻이다.
일단 배반포의 조직구성을 기억해 둘 필요가 있다. 여기서 주의깊게 보아야 할 점은 배반포 내부에 형성되는 inner cell mass다. 형성된 배반포는 바로 이 세포덩어리를 떼어내기 위해 해체되고, 떼어낸 세포덩어리를 분리배양해서 이 안에서 줄기세포를 얻어내는 것이 연구의 목표이므로, 배반포에 관련된 모든 논의에는 inner cell mass에 대한 이해가 우선되어야 한다.
줄기세포 (stem cell) 분화 (Source: Wikimedia Commons)
2.1. ACT, 2001년
이 생명공학회사는 2001년 {Journal of Regenerative Medicine} 저널에 {Somatic Cell Nuclear Transfer in Humans: Pronuclear and Early Embryonic Development}란 논문을 발표했다.
이들은 22개의 인간 난자를 이용해서 핵치환을 한 후, 6세포 단계까지 배아를 키웠고 그 후 총 7일 정도까지 배양해 배반포 초기단계까지 갔지만, 이들이 만든 초기 배반포는 논문에도 적었다시피 제대로 구분되는 inner cell mass 를 하나도 만들지 못했다. 그 후 이들의 연구는 교착상태에 빠졌다. 그러므로 단순히 배반포 단계에 이르는 것이 이 연구의 포인트가 아닌 것이다. inner cell mass가 제대로 형성되지 못하면, 여기서 추출배양해야 하는 줄기세포도 당연히 있을 수 없고 아울러 개체복제 역시 불가능하다. 따라서 수정란에서 유도된 배반포에 비해, 핵치환으로 만든 배반포는 온전한 배반포를 구성하게 될 확률이 훨씬 낮은 듯 하다.
아울러 이 팀은 2002년과 2003년 각각 {Science}와 {PNAS}에 {Parthenogenetic Stem Cells in Nonhuman Primates}란 논문을 실었다.
- PNAS : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=14504386&query_hl=3&itool=pubmed_docsum
- Science : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=11823632&query_hl=3&itool=pubmed_docsum
당시 이들은 영장류 유인원의 난자를 가지고 처녀생식에 성공해, 성공적으로 배반포를 만들고 여기서 다시 줄기세포주까지 수립했다. 황우석 팀의 2004년 논문이 나온 즉시 황우석의 2004년 줄기세포가 처녀생식에 의한 것이란 의혹을 제기한 것도 이런 맥락이었다.
2.2. 머독, 2005년
황우석 팀의 2004년도 논문 이후, 영국 뉴카슬 대학의 배아복제 연구자인 알리슨 머독 팀이 황우석팀과 유사한 방식을 통해 배반포와 줄기세포를 만들었다고 BBC가 보도한다.
그런데 비록 황우석 팀에 이은 2탄이라고는 하지만, 머독 팀의 연구논문 {Derivation of a human blastocyst after heterologous nuclear transfer to donated oocytes}이 꽤 낮은 수준의 저널에 해당하는 {Reproductive Biomedical Online}에 실렸다는 점은 의아스럽다. 최소한 수율만 본다면 (36개 난자로 줄기세포 하나 성공), 황우석 팀의 그것보다 더 낫다고도 볼 수 있기 때문이다.
일단 머독은 황우석 팀의 연구를 이용해 영국정부가 보류시켜놓고 있던 인간배아 복제연구를 허락할 것을 집요하게 요구하던 인물이었음을 기억해 둘 필요가 있다.
- http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/3481159.stm
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=16168222&query_hl=6
논문을 읽어본 사람들은 알겠지만 이들의 방법이 황우석 팀의 프로토콜을 그대로 따라한 것은 아니다. 이들은 인간 체세포를 이용한 것이 아니라, 줄기세포의 핵을 이용했는데, 그 이유는 리프로그래밍 능력에서 줄기세포의 핵이 체세포의 그것보다 나은 이유 때문.
그런데 그들의 연구과정묘사에는 재미있는 점이 하나 발견된다. 이들은 36개의 난자를 사용했는데, 논문에는 "채취한 지 1시간 이내에 핵치환을 한 난자에서만 성공했다"라고 적고 있다. 유의미하게 보아둘 부분이다.
논문에서 인용한다.
This paper describes the derivation of a blastocyst following heterologous nuclear transfer (NT) into a human oocyte. It also demonstrates that a major obstacle to continuing research in human NT is the availability of suitable human oocytes. In this study, 36 oocytes were donated by 11 women undergoing four different treatments and their developmental potential was evaluated after NT. The time from oocyte collection to NT seems to be crucial, and only oocytes that were enucleated within 1 h proved successful. After enucleation of oocytes, fusion with undifferentiated human embryonic stem cells and in-vitro culture, early cleavage and blastocyst development of fused complexes was observed. The DNA fingerprinting comparison of the donor cells and derived blastocyst revealed successful heterologous NT, since both oocytes and donor cells were recovered from different patients. It has therefore been demonstrated that NT can be achieved in humans, using heterologous donor nuclei and surplus and donated oocytes. However, if the promise of this new science is to achieve its potential in the foreseeable future, it will be necessary to identify new sources of oocytes that can be used immediately after retrieval.
머독 팀에서 실제연구를 수행한 인물은 독일에서 배아복제 연구가 중단되자 영국으로 온 사람이다. 이 사람 역시 연구의 성과에 대한 압박이 없지 않았으리라 생각한다. 만약 이들의 연구가 사실이라면, 36개의 난자만을 사용한 머독이 황우석 팀보다 앞서 있는 것이리라. 그러나 나는 이들의 논문 역시 추후 재검증이 필요하다고 본다.
2.3. 새튼, 2004
새튼이 2004년 {Developmental Biology}에 낸 {Embryogenesis and blastocyst development after somatic cell nuclear transfer in nonhuman primates: overcoming defects caused by meiotic spindle extraction}은 일반인들의 오해도 많았던 연구논문이다.
대중에 유포된 오해는 크게 세가지 였다.
- 즉, 황우석은 새튼의 은인인데, 감히 그가 황우석을 배신해?
- 새튼이 황우석의 도움으로 원숭이 복제를 성공했는데, 황우석의 연구가 어찌 거짓이란 말인가?
- 이 모든 것은 유대인인 새튼과 유대자본과 프리메이슨의 음모다.
세번째 오해에 대해서는 일단 무시하기로 하자.
두번째 부분에 대해 먼저 설명하겠다. 새튼의 연구는 영장류 유인원 배반포 만든 단계까지만 황우석의 '팁'을 활용했고, 이후 줄기세포 수립과 핵치환 배반포로 개체복제를 하는 것은 모두 실패했다. 둘다 핵치환 배반포가 수정란 배반포에 비해 뭔가 이상이 있었기 때문인 것으로 논문에 설명되고 있다. 그러니 새튼이 원숭이 복제를 황우석의 도움으로 성공했다는 것은 유언비어에 속한다.
새튼의 논문은 앞서 언급한 위의 논문들 중에서 가장 생물학적인 논문에 속한다. 심지어 황우석팀의 두개 사이언스 논문들보다도 발생생물학적으로는 더 의미있는 논문이다. 이 논문은 인간이 아닌 영장류 유인원의 배아복제를 통해 배반포를 만드는 연구를 담고 있는데, 몇해 전 새튼은 한때 영장류의 배아복제가 거의 불가능하다고 단언한 바 있다가 황우석 팀과 공동연구를 하면서 이를 취하한 적이 있다. 아무튼 이 논문에는 황우석, 이병천, 강성근 교수의 이름이 저자로 올라있는데, 그렇다면 새튼이 못하던 것을 황우석 팀이 개입해서 가능케 했으니 황우석 팀에게는 역시 원천기술이 있는 것인가?
그런데 그게 꼭 그렇지는 않다. 새튼의 이 논문은 수정란과 핵치환으로 각각 유도한 배반포의 능력차이를 언급하고 있다.
가령, 이런 식이다. 해당 논문에서 인용한다.
"...A single hESC line was derived from 20 SCNT blastocysts, while three hESC lines were successfully derived from 17 fertilized blastocysts. NHP blastocysts with distinct inner cell mass cells are found in 50% of embryos after fertilization, but only 20% following SCNT. While these estimates are based on limited data sets, perhaps ESC derivations after SCNT (therapeutic cloning) are 80% less successful than ESC derivations from fertilized blastocysts...."
즉, 모든 배반포가 다 inner cell mass를 형성할 수 있는 것은 아니란 말이다. 배반포 중에서도 수정란에서 유도된 배반포의 50%, 그리고 핵치환에서 유도된 배반포의 20%만이 inner cell mass를 형성했고, 새튼은 아마도 줄기세포 확립만 가지고 본다면 핵치환을 통한 줄기세포 확립은 수정란 배반포를 이용한 것의 20%대 성공률만 보일 것이라고 적고 있다. (위의 인용에서 앞에 언급된 황우석 팀의 2004년 논문은 허위로 밝혀졌으니 위의 문맥에서 제거해도 된다.) 그럼, 이런 추론이 가능하다. 황우석 팀의 주장대로 수 십개의 배반포가 만들어졌다 해도 그 모든 배반포가 정상적인 배반포, 즉 제대로 된 inner cell mass를 형성하는 배반포였다는 보장은 없다는 점이다.
새튼 팀은 이렇게 inner cell mass를 형성한 소수의 배반포를 가지고 두가지 실험을 더 수행한다. 하나는 inner cell mass를 떼어내 여기서 (황우석팀이 한 것 같이) 줄기세포를 배양해 본 일이다. 초기줄기세포는 자라다가 1주일만에 성장을 멈추고 죽어버렸다. 다른 연구는 핵치환 복제 배반포를 가지고 개체복제를 시도해 본 것이다. 이것 역시 실패했다.
이것이 시사하는 바는 꽤 크다.수정란에서 유도된 복제배아로 줄기세포를 유도하거나 혹은 가임시키는 기술이 꽤 진전을 보인 지금, 핵치환 복제배아로 동일한 시도가 실패했다는 점은, 즉 이 핵치환 복제배아, 혹은 핵치환 배반포의 분화능력에 문제가 있음을 뜻한다. 그래서 새튼의 이 논문은 그 결함을 회피하기 위한 몇가지 기술적 제안으로서 발표된 것이다. 비록 아주 성공적이진 않았지만, 아마도 황우석 팀이 개발한 (혹은 그렇다고 주장하는) '핵짜기, squish enucleation'가 배반포를 만드는 단계까지는 도움을 주었을 수 있다. 실제로 논문에도 황우석 팀의 공헌은 이 핵짜기에 주로 한정되어 있다. 이 방식으로 배반포까지 만드는 효율을 높인 것은 분명해 보인다.
그러나 역시 '배반포' 자체가 논의의 핵심은 아니다. (1) 우선 제대로 된 inner cell mass가 형성되어야 하고, (2) 다음으로는 이 세포덩어리들이 형성만 된 것만 아니라 제대로 작동하는 세포들이어야 한다. 새튼의 연구에서 보듯, 핵치환 배반포는 수정한 배반포에 비해 inner cell mass를 제대로 형성하지 못했고, 또 설령 형성되었다고 해도 이들의 정상적 발생능력에는 일단 의문을 가져보는 것이 옳다.
사람들이 흔히 무시하고 넘어가는데, 새튼이나 황우석이나 정치적 이유에서 서로가 필요했다. 특별히 새튼은 부시 행정부에서 인간 배아복제줄기세포 연구에 대한 정부연구비 지원이 중단되자 미국정부를 압박하기 위한 "충격요법"으로 황우석이 필요했다.
그러나 새튼은 황우석이 가지지 못한 세포학적 이해를 추가로 가지고 있었다. 최소한 새튼은 수정란 배아와 핵치환 배아의 차이가 "왜?" 일어나는지를 해설할 수 있는 생물학적 지식을 가진 것으로 보인다.
2.4. 미즈메디
흔히 말하길, 황우석 팀의 역할은 배반포를 만드는 것이고, 거기서부터 줄기세포까지의 배양책임은 미즈메디에 있으니, 줄기세포주를 얻지못한 것은 미즈메디측의 잘못이지 황우석 팀의 잘못은 아니라고 한다. 얼핏 들으면 옳게 들리지만, 사실은 낮은 수준의 추론이다.
일단, 미즈메디의 줄기세포 프로토콜은 줄기세포를 '수정란' 배반포에서 유도하는 연구를 통해 확립된 것이란 점을 기억하자. 수정란 배반포를 통한 줄기세포 수립에 관한 프로토콜은 이미 논문발표도 되어있고 특허도 나와있는 등 꽤 확립된 프로토콜이다. 새튼은 아울러 줄기세포"주"를 확립하는 가장 중요한 단계인 계대배양과 관련해 박종혁 등과 2005년 {Nature Methods}에 상기 프로토콜을 발표했다. 저자에는 황우석 팀이나 미즈메디 팀의 다른 어느 누구도 포함되어 있지 않고 한국인 연구자로는 오직 박종혁만 들어있다.
나는 미즈메디는 배양실패라는 기술적 책임보다는, 논문조작에 직간접 개입한 책임이 더 크다고 생각한다.
3. 정리
그렇다면 이상하지 않은가?
현재 알려진 줄기세포배양기술은 수정란 배아에서는 작동하는 것처럼 보이는 반면, 핵치환 배아복제에서는 작동하지 않았다. 그 생물학적 이유는 현재 완전히 밝혀지지는 않았지만, 핵치환 배반포가 수정란 배반포에 비해 뭔가 유전적, 생리적 결함을 가졌기 때문인 것으로 보인다. 만약 그렇다면, 이것은 배양기술의 문제가 아닌 배반포 형성 단계 그 자체의 문제라고도 의심해 볼 수 있다. 즉, 황우석팀이 만들었다는 배반포가 원래부터 부실한 '찐따'였다면, 결과적으로 (꽤 똘똘한 수정란 배반포에 최적화된) 미즈메디의 줄기세포배양법이 제대로 작동했을 리가 없다는 것. 게다가 inner cell mass의 세포들이 정상적인 것인지는 눈으로 확인해서 알 수 있는 것이 아니라 배양 혹은 착상해 보아야 알 수 있으므로 책임의 소재는 양 측 사이에서 우왕좌왕 할 수 밖에 없다.
그래서 내가 판단하기로, 원천기술이란 단순히 핵치환 후 '배반포 단계 이르는 것'이 아니라 (물론 이것도 쉽지는 않아 보인다. 서울대조사위의 단언은 너무 성급하다고 생각한다), 정상적인 inner cell mass를 형성하는 '똘똘한' 배반포를 키워내는 것이어야 한다고 생각한다. 이 점부터 먼저 분명하지 않으면, 그 이후 미즈메디의 책임을 따져묻는 것은 무의미할 수 있다.
草人
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과학/기술,
사회/사건
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© 최광민, Kwangmin Choi, 2006-01-08
저작권(© 최광민)이 명시된 글들에 대해 저자의 동의없는 전문복제/배포 - 임의수정 및 자의적 발췌를 금하며, 인용 시 글의 URL 링크 만을 사용할 수 있습니다.
제목
황우석 사건 #4: 두 종류의 배반포 (© 최광민)
요약
황우석 사건이 한참 진행 중일때 이글루스에 포스팅했던 시리즈물.
순서
- 원천기술
- 핵치환 배반포의 상태
- ACT, 2001년
- 머독, 2005년
- 새튼, 2004
- 미즈메디
- 정리
줄기세포 (stem cell) 분화 (Source: Wikimedia Commons)
이 생명공학회사는 2001년 {Journal of Regenerative Medicine} 저널에 {Somatic Cell Nuclear Transfer in Humans: Pronuclear and Early Embryonic Development}란 논문을 발표했다.
이들은 22개의 인간 난자를 이용해서 핵치환을 한 후, 6세포 단계까지 배아를 키웠고 그 후 총 7일 정도까지 배양해 배반포 초기단계까지 갔지만, 이들이 만든 초기 배반포는 논문에도 적었다시피 제대로 구분되는 inner cell mass 를 하나도 만들지 못했다. 그 후 이들의 연구는 교착상태에 빠졌다. 그러므로 단순히 배반포 단계에 이르는 것이 이 연구의 포인트가 아닌 것이다. inner cell mass가 제대로 형성되지 못하면, 여기서 추출배양해야 하는 줄기세포도 당연히 있을 수 없고 아울러 개체복제 역시 불가능하다. 따라서 수정란에서 유도된 배반포에 비해, 핵치환으로 만든 배반포는 온전한 배반포를 구성하게 될 확률이 훨씬 낮은 듯 하다.
아울러 이 팀은 2002년과 2003년 각각 {Science}와 {PNAS}에 {Parthenogenetic Stem Cells in Nonhuman Primates}란 논문을 실었다.
- PNAS : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=14504386&query_hl=3&itool=pubmed_docsum
- Science : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=11823632&query_hl=3&itool=pubmed_docsum
당시 이들은 영장류 유인원의 난자를 가지고 처녀생식에 성공해, 성공적으로 배반포를 만들고 여기서 다시 줄기세포주까지 수립했다. 황우석 팀의 2004년 논문이 나온 즉시 황우석의 2004년 줄기세포가 처녀생식에 의한 것이란 의혹을 제기한 것도 이런 맥락이었다.
2.2. 머독, 2005년
황우석 팀의 2004년도 논문 이후, 영국 뉴카슬 대학의 배아복제 연구자인 알리슨 머독 팀이 황우석팀과 유사한 방식을 통해 배반포와 줄기세포를 만들었다고 BBC가 보도한다.
그런데 비록 황우석 팀에 이은 2탄이라고는 하지만, 머독 팀의 연구논문 {Derivation of a human blastocyst after heterologous nuclear transfer to donated oocytes}이 꽤 낮은 수준의 저널에 해당하는 {Reproductive Biomedical Online}에 실렸다는 점은 의아스럽다. 최소한 수율만 본다면 (36개 난자로 줄기세포 하나 성공), 황우석 팀의 그것보다 더 낫다고도 볼 수 있기 때문이다.
일단 머독은 황우석 팀의 연구를 이용해 영국정부가 보류시켜놓고 있던 인간배아 복제연구를 허락할 것을 집요하게 요구하던 인물이었음을 기억해 둘 필요가 있다.
- http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/3481159.stm
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=16168222&query_hl=6
논문을 읽어본 사람들은 알겠지만 이들의 방법이 황우석 팀의 프로토콜을 그대로 따라한 것은 아니다. 이들은 인간 체세포를 이용한 것이 아니라, 줄기세포의 핵을 이용했는데, 그 이유는 리프로그래밍 능력에서 줄기세포의 핵이 체세포의 그것보다 나은 이유 때문.
그런데 그들의 연구과정묘사에는 재미있는 점이 하나 발견된다. 이들은 36개의 난자를 사용했는데, 논문에는 "채취한 지 1시간 이내에 핵치환을 한 난자에서만 성공했다"라고 적고 있다. 유의미하게 보아둘 부분이다.
논문에서 인용한다.
This paper describes the derivation of a blastocyst following heterologous nuclear transfer (NT) into a human oocyte. It also demonstrates that a major obstacle to continuing research in human NT is the availability of suitable human oocytes. In this study, 36 oocytes were donated by 11 women undergoing four different treatments and their developmental potential was evaluated after NT. The time from oocyte collection to NT seems to be crucial, and only oocytes that were enucleated within 1 h proved successful. After enucleation of oocytes, fusion with undifferentiated human embryonic stem cells and in-vitro culture, early cleavage and blastocyst development of fused complexes was observed. The DNA fingerprinting comparison of the donor cells and derived blastocyst revealed successful heterologous NT, since both oocytes and donor cells were recovered from different patients. It has therefore been demonstrated that NT can be achieved in humans, using heterologous donor nuclei and surplus and donated oocytes. However, if the promise of this new science is to achieve its potential in the foreseeable future, it will be necessary to identify new sources of oocytes that can be used immediately after retrieval.
머독 팀에서 실제연구를 수행한 인물은 독일에서 배아복제 연구가 중단되자 영국으로 온 사람이다. 이 사람 역시 연구의 성과에 대한 압박이 없지 않았으리라 생각한다. 만약 이들의 연구가 사실이라면, 36개의 난자만을 사용한 머독이 황우석 팀보다 앞서 있는 것이리라. 그러나 나는 이들의 논문 역시 추후 재검증이 필요하다고 본다.
2.3. 새튼, 2004
새튼이 2004년 {Developmental Biology}에 낸 {Embryogenesis and blastocyst development after somatic cell nuclear transfer in nonhuman primates: overcoming defects caused by meiotic spindle extraction}은 일반인들의 오해도 많았던 연구논문이다.
대중에 유포된 오해는 크게 세가지 였다.
- 즉, 황우석은 새튼의 은인인데, 감히 그가 황우석을 배신해?
- 새튼이 황우석의 도움으로 원숭이 복제를 성공했는데, 황우석의 연구가 어찌 거짓이란 말인가?
- 이 모든 것은 유대인인 새튼과 유대자본과 프리메이슨의 음모다.
세번째 오해에 대해서는 일단 무시하기로 하자.
두번째 부분에 대해 먼저 설명하겠다. 새튼의 연구는 영장류 유인원 배반포 만든 단계까지만 황우석의 '팁'을 활용했고, 이후 줄기세포 수립과 핵치환 배반포로 개체복제를 하는 것은 모두 실패했다. 둘다 핵치환 배반포가 수정란 배반포에 비해 뭔가 이상이 있었기 때문인 것으로 논문에 설명되고 있다. 그러니 새튼이 원숭이 복제를 황우석의 도움으로 성공했다는 것은 유언비어에 속한다.
새튼의 논문은 앞서 언급한 위의 논문들 중에서 가장 생물학적인 논문에 속한다. 심지어 황우석팀의 두개 사이언스 논문들보다도 발생생물학적으로는 더 의미있는 논문이다. 이 논문은 인간이 아닌 영장류 유인원의 배아복제를 통해 배반포를 만드는 연구를 담고 있는데, 몇해 전 새튼은 한때 영장류의 배아복제가 거의 불가능하다고 단언한 바 있다가 황우석 팀과 공동연구를 하면서 이를 취하한 적이 있다. 아무튼 이 논문에는 황우석, 이병천, 강성근 교수의 이름이 저자로 올라있는데, 그렇다면 새튼이 못하던 것을 황우석 팀이 개입해서 가능케 했으니 황우석 팀에게는 역시 원천기술이 있는 것인가?
그런데 그게 꼭 그렇지는 않다. 새튼의 이 논문은 수정란과 핵치환으로 각각 유도한 배반포의 능력차이를 언급하고 있다.
가령, 이런 식이다. 해당 논문에서 인용한다.
"...A single hESC line was derived from 20 SCNT blastocysts, while three hESC lines were successfully derived from 17 fertilized blastocysts. NHP blastocysts with distinct inner cell mass cells are found in 50% of embryos after fertilization, but only 20% following SCNT. While these estimates are based on limited data sets, perhaps ESC derivations after SCNT (therapeutic cloning) are 80% less successful than ESC derivations from fertilized blastocysts...."
즉, 모든 배반포가 다 inner cell mass를 형성할 수 있는 것은 아니란 말이다. 배반포 중에서도 수정란에서 유도된 배반포의 50%, 그리고 핵치환에서 유도된 배반포의 20%만이 inner cell mass를 형성했고, 새튼은 아마도 줄기세포 확립만 가지고 본다면 핵치환을 통한 줄기세포 확립은 수정란 배반포를 이용한 것의 20%대 성공률만 보일 것이라고 적고 있다. (위의 인용에서 앞에 언급된 황우석 팀의 2004년 논문은 허위로 밝혀졌으니 위의 문맥에서 제거해도 된다.) 그럼, 이런 추론이 가능하다. 황우석 팀의 주장대로 수 십개의 배반포가 만들어졌다 해도 그 모든 배반포가 정상적인 배반포, 즉 제대로 된 inner cell mass를 형성하는 배반포였다는 보장은 없다는 점이다.
새튼 팀은 이렇게 inner cell mass를 형성한 소수의 배반포를 가지고 두가지 실험을 더 수행한다. 하나는 inner cell mass를 떼어내 여기서 (황우석팀이 한 것 같이) 줄기세포를 배양해 본 일이다. 초기줄기세포는 자라다가 1주일만에 성장을 멈추고 죽어버렸다. 다른 연구는 핵치환 복제 배반포를 가지고 개체복제를 시도해 본 것이다. 이것 역시 실패했다.
이것이 시사하는 바는 꽤 크다.수정란에서 유도된 복제배아로 줄기세포를 유도하거나 혹은 가임시키는 기술이 꽤 진전을 보인 지금, 핵치환 복제배아로 동일한 시도가 실패했다는 점은, 즉 이 핵치환 복제배아, 혹은 핵치환 배반포의 분화능력에 문제가 있음을 뜻한다. 그래서 새튼의 이 논문은 그 결함을 회피하기 위한 몇가지 기술적 제안으로서 발표된 것이다. 비록 아주 성공적이진 않았지만, 아마도 황우석 팀이 개발한 (혹은 그렇다고 주장하는) '핵짜기, squish enucleation'가 배반포를 만드는 단계까지는 도움을 주었을 수 있다. 실제로 논문에도 황우석 팀의 공헌은 이 핵짜기에 주로 한정되어 있다. 이 방식으로 배반포까지 만드는 효율을 높인 것은 분명해 보인다.
그러나 역시 '배반포' 자체가 논의의 핵심은 아니다. (1) 우선 제대로 된 inner cell mass가 형성되어야 하고, (2) 다음으로는 이 세포덩어리들이 형성만 된 것만 아니라 제대로 작동하는 세포들이어야 한다. 새튼의 연구에서 보듯, 핵치환 배반포는 수정한 배반포에 비해 inner cell mass를 제대로 형성하지 못했고, 또 설령 형성되었다고 해도 이들의 정상적 발생능력에는 일단 의문을 가져보는 것이 옳다.
사람들이 흔히 무시하고 넘어가는데, 새튼이나 황우석이나 정치적 이유에서 서로가 필요했다. 특별히 새튼은 부시 행정부에서 인간 배아복제줄기세포 연구에 대한 정부연구비 지원이 중단되자 미국정부를 압박하기 위한 "충격요법"으로 황우석이 필요했다.
그러나 새튼은 황우석이 가지지 못한 세포학적 이해를 추가로 가지고 있었다. 최소한 새튼은 수정란 배아와 핵치환 배아의 차이가 "왜?" 일어나는지를 해설할 수 있는 생물학적 지식을 가진 것으로 보인다.
2.4. 미즈메디
흔히 말하길, 황우석 팀의 역할은 배반포를 만드는 것이고, 거기서부터 줄기세포까지의 배양책임은 미즈메디에 있으니, 줄기세포주를 얻지못한 것은 미즈메디측의 잘못이지 황우석 팀의 잘못은 아니라고 한다. 얼핏 들으면 옳게 들리지만, 사실은 낮은 수준의 추론이다.
일단, 미즈메디의 줄기세포 프로토콜은 줄기세포를 '수정란' 배반포에서 유도하는 연구를 통해 확립된 것이란 점을 기억하자. 수정란 배반포를 통한 줄기세포 수립에 관한 프로토콜은 이미 논문발표도 되어있고 특허도 나와있는 등 꽤 확립된 프로토콜이다. 새튼은 아울러 줄기세포"주"를 확립하는 가장 중요한 단계인 계대배양과 관련해 박종혁 등과 2005년 {Nature Methods}에 상기 프로토콜을 발표했다. 저자에는 황우석 팀이나 미즈메디 팀의 다른 어느 누구도 포함되어 있지 않고 한국인 연구자로는 오직 박종혁만 들어있다.
나는 미즈메디는 배양실패라는 기술적 책임보다는, 논문조작에 직간접 개입한 책임이 더 크다고 생각한다.
새튼 팀은 이렇게 inner cell mass를 형성한 소수의 배반포를 가지고 두가지 실험을 더 수행한다. 하나는 inner cell mass를 떼어내 여기서 (황우석팀이 한 것 같이) 줄기세포를 배양해 본 일이다. 초기줄기세포는 자라다가 1주일만에 성장을 멈추고 죽어버렸다. 다른 연구는 핵치환 복제 배반포를 가지고 개체복제를 시도해 본 것이다. 이것 역시 실패했다.
이것이 시사하는 바는 꽤 크다.수정란에서 유도된 복제배아로 줄기세포를 유도하거나 혹은 가임시키는 기술이 꽤 진전을 보인 지금, 핵치환 복제배아로 동일한 시도가 실패했다는 점은, 즉 이 핵치환 복제배아, 혹은 핵치환 배반포의 분화능력에 문제가 있음을 뜻한다. 그래서 새튼의 이 논문은 그 결함을 회피하기 위한 몇가지 기술적 제안으로서 발표된 것이다. 비록 아주 성공적이진 않았지만, 아마도 황우석 팀이 개발한 (혹은 그렇다고 주장하는) '핵짜기, squish enucleation'가 배반포를 만드는 단계까지는 도움을 주었을 수 있다. 실제로 논문에도 황우석 팀의 공헌은 이 핵짜기에 주로 한정되어 있다. 이 방식으로 배반포까지 만드는 효율을 높인 것은 분명해 보인다.
그러나 역시 '배반포' 자체가 논의의 핵심은 아니다. (1) 우선 제대로 된 inner cell mass가 형성되어야 하고, (2) 다음으로는 이 세포덩어리들이 형성만 된 것만 아니라 제대로 작동하는 세포들이어야 한다. 새튼의 연구에서 보듯, 핵치환 배반포는 수정한 배반포에 비해 inner cell mass를 제대로 형성하지 못했고, 또 설령 형성되었다고 해도 이들의 정상적 발생능력에는 일단 의문을 가져보는 것이 옳다.
사람들이 흔히 무시하고 넘어가는데, 새튼이나 황우석이나 정치적 이유에서 서로가 필요했다. 특별히 새튼은 부시 행정부에서 인간 배아복제줄기세포 연구에 대한 정부연구비 지원이 중단되자 미국정부를 압박하기 위한 "충격요법"으로 황우석이 필요했다.
그러나 새튼은 황우석이 가지지 못한 세포학적 이해를 추가로 가지고 있었다. 최소한 새튼은 수정란 배아와 핵치환 배아의 차이가 "왜?" 일어나는지를 해설할 수 있는 생물학적 지식을 가진 것으로 보인다.
2.4. 미즈메디
흔히 말하길, 황우석 팀의 역할은 배반포를 만드는 것이고, 거기서부터 줄기세포까지의 배양책임은 미즈메디에 있으니, 줄기세포주를 얻지못한 것은 미즈메디측의 잘못이지 황우석 팀의 잘못은 아니라고 한다. 얼핏 들으면 옳게 들리지만, 사실은 낮은 수준의 추론이다.
일단, 미즈메디의 줄기세포 프로토콜은 줄기세포를 '수정란' 배반포에서 유도하는 연구를 통해 확립된 것이란 점을 기억하자. 수정란 배반포를 통한 줄기세포 수립에 관한 프로토콜은 이미 논문발표도 되어있고 특허도 나와있는 등 꽤 확립된 프로토콜이다. 새튼은 아울러 줄기세포"주"를 확립하는 가장 중요한 단계인 계대배양과 관련해 박종혁 등과 2005년 {Nature Methods}에 상기 프로토콜을 발표했다. 저자에는 황우석 팀이나 미즈메디 팀의 다른 어느 누구도 포함되어 있지 않고 한국인 연구자로는 오직 박종혁만 들어있다.
나는 미즈메디는 배양실패라는 기술적 책임보다는, 논문조작에 직간접 개입한 책임이 더 크다고 생각한다.
3. 정리
그렇다면 이상하지 않은가?
현재 알려진 줄기세포배양기술은 수정란 배아에서는 작동하는 것처럼 보이는 반면, 핵치환 배아복제에서는 작동하지 않았다. 그 생물학적 이유는 현재 완전히 밝혀지지는 않았지만, 핵치환 배반포가 수정란 배반포에 비해 뭔가 유전적, 생리적 결함을 가졌기 때문인 것으로 보인다. 만약 그렇다면, 이것은 배양기술의 문제가 아닌 배반포 형성 단계 그 자체의 문제라고도 의심해 볼 수 있다. 즉, 황우석팀이 만들었다는 배반포가 원래부터 부실한 '찐따'였다면, 결과적으로 (꽤 똘똘한 수정란 배반포에 최적화된) 미즈메디의 줄기세포배양법이 제대로 작동했을 리가 없다는 것. 게다가 inner cell mass의 세포들이 정상적인 것인지는 눈으로 확인해서 알 수 있는 것이 아니라 배양 혹은 착상해 보아야 알 수 있으므로 책임의 소재는 양 측 사이에서 우왕좌왕 할 수 밖에 없다.
그래서 내가 판단하기로, 원천기술이란 단순히 핵치환 후 '배반포 단계 이르는 것'이 아니라 (물론 이것도 쉽지는 않아 보인다. 서울대조사위의 단언은 너무 성급하다고 생각한다), 정상적인 inner cell mass를 형성하는 '똘똘한' 배반포를 키워내는 것이어야 한다고 생각한다. 이 점부터 먼저 분명하지 않으면, 그 이후 미즈메디의 책임을 따져묻는 것은 무의미할 수 있다.
草人
Scientist. Husband. Daddy. --- TOLLE. LEGE
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