DNA 검사로 발병 위험 미리 알아내 차단 가능 해진다 1895년 젊은 여성 재봉사 폴린 그로스는 겁이 났다. 그녀는 DNA의 이중나선 구조나 인간 지놈(유전체) 프로젝트를 전혀 몰랐다. 그 같은 의학적 승리는 먼 훗날의 이야기다. 그러나 그로스는 암으로 알려진 골치 아픈 질병은 분명히 알았다. 그녀의 가족도 암에 시달려 왔으니까 말이다. 당시 그녀는 미시간대 병리학자인 앨드리드 워틴 박사에게 “나는 지금 건강하다. 하지만 분명 조기에 사망할 듯하다”고 고백했다고 알려졌다. 당시 그로스의 예측(실제로 그녀는 암으로 일찍 사망했다)은 오직 관찰 결과였다. 가족들이 결장암과 자궁내막암으로 사망했으니 자신도 그러리라 여겼다. 그로부터 100년 이상 지난 지금 그녀의 친척들은 훨씬 더 임상적인 선택을 하게 됐다. 바로 유전자 검사다. 간단한 혈액 검사로도 자신의 DNA를 훤히 들여다본다. 이로써 아직은 건강에 전혀 이상이 없어도 수십 년간 가족들을 괴롭히고 심각한 위험에 빠뜨린 돌연변이 유전자의 보유 여부가 확인된다. 그로스의 자매를 증조모로 둔 에이미 매케이(38)는 자녀들의 앞날을 우려해 2002년 유전자 검사를 받기로 했다. 결과는 “양성반응”이었다. “그것은 나의 존재를 송두리째 바꿨다”고 매케이는 말했다. 유전자 검사는 의학도 바꾼다. 과학자들이 인간 지놈을 규명했다고 발표한 지도 3년이 지났다. 이제 유전자가 건강에 미치는 영향에 관한 새로운 지식 덕분에 질병을 이해하고, 진단하고, 치료하고, 심지어 예측하는 방법도 바뀌었다. 요즘엔 유전자 검사를 이용해 낭성섬유증·혈우병 등 1300여 가지 질병을 미리 알아낸다. 게다가 유전자 검사 비용이 갈수록 저렴해지고 속도도 빨라지면서 연구자들은 복수의 유전자가 관련된 보다 복잡한 장애의 생물학적 근거를 추적한다. 복잡한 장애란 제2형 당뇨병·알츠하이머병(퇴행성 치매)·심장병·우울증 등 미국인 수백만 명이 매년 겪는 가혹한 질병을 가리킨다. 만일 과학자들이 옳다면 이런 질병 중 일부는 2010년께면 유전자 검사가 가능할 듯하다. 검사에서 양성반응이 나왔다고 반드시 그 질환에 걸리진 않는다. 그러나 분명 자신이 처한 위험을 파악하는 데 도움을 준다. “우리는 진정한 혁명의 최전선에 와 있다”고 전미 인간 지놈 연구소장인 프랜시스 콜린스 박사는 말했다. 요즘 유전자 검사는 조기에 시작된다. 출산 계획이 있는 부부는 임신 전 검사를 통해 자신들에게 유전적 질환이 있는지 알게 해준다. 이미 임신했더라도 출산 전에 검사를 받으면 된다. 미국의 주 정부들은 현재 신생아들을 대상으로 최대 29가지 질환의 유전자 검사를 한다. 버지니아주 우드리지에서 사는 제이너와 톰 모나코 부부는 조기 유전자 검사로 자녀들의 삶에 엄청난 변화를 가져왔다. 변화의 시작은 2001년으로 거슬러 올라간다. 겉으론 건강해 보이는 셋째 스티븐이 치명적인 위 내막 바이러스에 걸려 심각한 뇌손상을 입으면서다. 진단 결과 희귀하지만 치료가 가능한 ‘아이소발레르산(酸) 혈증(血症) ’(IVA)이었다. 식이용 단백질에서 발견되는 아미노산을 인체가 처리하지 못해 생기는 병이다. 두 부부는 자신이 그 유전자를 보유한 사실을 몰랐으며, 당시엔 IVA가 신생아 유전자 검사 항목에서 제외됐다. 그때까지 부부는 어떤 경고도 받지 못했다. 제이너가 다시 임신하면서 상황은 바뀌었다. 딸 캐롤라인은 자궁 속에 있을 때 유전자 검사를 받았다. 의사들은 캐롤라인이 돌연변이 유전자 보유자임을 확인한 뒤 출생일부터 약을 처방했다. 모나코 부부는 딸의 건강을 고려해 식단에 신경 쓸 준비도 갖췄다. 현재 아홉 살인 스티븐은 걷거나, 말하거나, 혼자 음식을 먹지도 못한다. 그러나 네 살인 캐롤라인은 활동적이고 건강하다. 유전자 검사는 “스티븐이 갖지 못한 미래를 캐롤라인에게 선사했다”고 제이너는 말했다. 미래는 많은 성인을 클리닉으로 끌어들이는 동인이다. 유방암이나 결장암 등 특정 질병의 발병 여부를 미리 파악하려 실시하는 유전자 검사는 전체 환자 중 소수에게만 효과가 있다. BRCA1과 2를 포함한 유전성 돌연변이 유전자로 유방암에 걸린 사례는 전체의 5~10%에 불과하기 때문이다. 게다가 결장암을 일으키는 주요 돌연변이 유전자로 발병하는 사례는 전체 환자의 3~5%에 지나지 않는다. 그러나 한 생명체에 끼치는 영향은 엄청나다. 가장 중요한 사실은 질병 예방을 목표로 모종의 조치를 취한다는 점이다. “유전자 검사는 우리에게 깊은 통찰력을 가져다준다. 그러나 이 환자들을 보살피는 우리의 능력도 동시에 뒷받침돼야 한다”고 미시간대의 스티븐 그루버 박사는 말했다. 에이미 매케이는 현재 매년 대장 내시경 검사를 받는다. 유전되는 또 다른 형태의 결장암인 ‘가족성 대장 폴립증(茸腫症)’은 결장을 제거하면 치료가 가능하다. BRCA 돌연변이 유전자를 가진 사람이 유방암과 자궁암에 걸릴 위험도 잦은 검사와 절제수술로 줄어든다. 물론 건강한 유방이나 자궁을 제거하기란 쉽지 않다. 그러나 지속적인 불안의 종식과 질병에의 선제 공격은 충분히 시도해 볼 가치가 있다. 유전성 암 퇴치에 앞장서는 단체인 FORCE의 책임자로 본인도 유방암에 걸렸다 살아난 수 프리드먼은 이렇게 말했다. “예방적 수술을 받은 여성 대부분은 자신이 그런 처지가 된 데 실망했지만 제거 수술을 받은 뒤 기뻐했다. 이것은 양날의 칼과 같다.” 다소 흥분은 되더라도 유전자 검사가 항상 해결책은 아니다. 미시간대에서 유전자 상담자로 일하는 웬디 울먼은 의대생들을 가르치면서 두 개의 슬라이드를 화면에 번갈아 가며 보여줬다. 하나엔 ‘모르는 게 약’이란 말이, 다른 하나엔 ‘아는 게 힘’이란 말이 적혀 있었다. 특히 50세가 되기도 전에 종종 발병하는 알츠하이머병이나 유전성 중추신경 질환의 일종인 헌팅턴병처럼 예방이나 치료 방법이 없을 경우 유전자 검사의 가치는 불분명할 뿐 아니라 윤리적으로도 복잡한 문제를 제기한다. 요즘엔 헌팅턴병에 걸릴 위험이 있는 사람 중 5%만 유전자 검사를 받는다. 헌팅턴병은 단일 유전자 때문에 초래되며 신체적 통제력과 정신적 능력을 갈수록 잃게 되는 질병이다. 많은 사람은 유전자 검사로 자신의 의료보험이나 직업 안정이 위태로워지지 않을까 우려한다. 실제로 차별이 발생했다는 기록은 별로 없다. 그러나 더 많은 질병 유전자가 발견되고 더 많은 미국인이 예방 차원의 검사에 나서면서 어떤 일이 벌어질지는 누구도 장담 못한다. 주 정부들은 임시방편적 규정을 마련했지만 전문가들은 의회가 ‘유전 정보 비 차별법안’을 통과시켜야 한다고 지적한다. 그 법안이 통과되면 개인의 유전 정보를 안전하게 보호하는 일을 연방 정부가 승인한다는 뜻이다. 위스콘신주 매디슨에서 사는 샤나 마틴(26)은 훨씬 더 개인적인 이유로 유전자 검사를 받지 않기로 했다. 그녀는 어머니 데보라가 헌팅턴병과 싸우는 모습을 보며 성장했다. 현재 피트니스 강사로 일하는(동시에 통나무 굴리기 세계 챔피언인) 그녀는 젊고, 강인하고, 건강하다. 따라서 자신의 유전적 ‘판도라 상자’를 열 생각이 없다. “양성반응이 나오면 어떻게 감당해야 할지 모르겠다. 지금 행복한 삶을 사는 내게 그런 소식은 인생에 먹구름만 드리우게 된다. 따라서 그 유전자의 존재를 모르고 사는 편이 훨씬 더 편하다”고 그녀는 말했다. 하지만 일부 사람은 불확실성 속에 살지 못한다. 울먼의 환자인 스테파니 보그트(35)에겐 헌팅턴병 가족력이 있다. 친할아버지와 할아버지 형제 중 세 명이 헌팅턴병의 합병증으로 사망했다. 그래서 스테파니는 현재 자신의 상태를 알고 싶었다. “검사방법이 있다는 얘기를 듣자마자 뿌리치기 힘들었다”고 그녀는 말했다. 2000년 8월 스테파니와 언니 빅토리아(36), 그리고 어머니 게일 스미스는 종합적인 유전자 검사를 받고 스테파니가 양성이라는 사실을 알게 됐다. “마치 영화 ‘매트릭스’의 한 장면 같았다. 모든 게 얼어붙고 다시 시작되는 듯했다”고 스테파니는 말했다. 스테파니는 미혼이다. 한편 음성 판정을 받은 빅토리아는 앞으로 동생을 돌봐주길 바란다고 말했다. 물론 완치를 위해 기도도 한다. 발병 가능성을 미리 안다는 사실이 항상 마음 편하진 않다. 스테파니는 기분이 좋을 때는 기운을 내지만 나쁠 때는 두려움에 휩싸인다. “하지만 대체적으로 알고 있다는 사실에 위안을 받는다”고 그녀는 말했다. 사람들이 신경 쓰는 대상은 자신의 건강만이 아니다. 이젠 가족력 자체를 없애려 한다. 요즘 부부들은 ‘착상 전 유전자 진단’(PGD)이란 첨단 방식을 통해 일반 인공수정법으로 배아를 만들고 미리 유전장애가 있는지 검사한 뒤 돌연변이가 없는 배아만 골라 자궁에 착상한다. 그러나 이 시술은 워낙 고가(수만 달러)여서 일반화되지 못했다. 그러나 최근 미 유전학 공공정책 센터가 불임시술 병원을 대상으로 실시한 조사에 따르면 PGD를 활용해 유방암이나 헌팅턴병처럼 성인기에 생기는 질병을 미리 피하도록 돕는 병원은 전체의 28%에 달했다. 캐리와 팀 베이커 부부는 이 방법을 시도해 봐야겠다고 판단했다. 캐리의 할아버지는 헌팅턴병으로 사망했고, 어머니는 1999년에 진단이 내려졌기 때문이다. 미 헌팅턴병 협회의 임원인 캐리는 아이들만은 보호해주고 싶었다. 쌍둥이 브루클린과 레비는 현재 원기 왕성한 20대로 앞으로도 걱정할 필요가 없다. “이 질병이 아이들에게 전해지지 않도록 가능한 한 모든 수단을 다 강구했다는 사실이 커다란 즐거움이자 위안”이라고 남편 팀은 말했다. 검사는 지놈 혁명의 한 부분일 뿐이다. 지놈 혁명의 주요 목표는 질병의 생물학적 결함 자체에 초점을 맞춰 문제를 근원적으로 고칠 새롭고 정교한 치료법을 찾아내는 일이다. 유전자는 이미 기존의 약물에 환자가 어떤 반응을 보일지 예측하는 데 도움을 준다. 약리유전학 분야에서 가장 비근한 예는 TPMT로 불리는 유전자 변이라고 워싱턴대의 와일리 버트 박사는 말했다. TPMT는 화학요법에 쓰이는 약물이 일정량에 이르면 생명을 위협할 정도의 반응을 초래한다. 유전자 검사는 당사자가 안전하고 적절한 치료를 받도록 이끈다. 항응혈제 와파린의 인체 반응에 영향을 미치는 두 가지 유전자가 밝혀졌다. 과학자들은 항우울제처럼 널리 사용되는 약물의 인체 반응에 유전적 차이가 어떤 영향을 미치는지 확인 중이다. DNA 분석을 통해 환자의 유전자형을 파악하면 난치병 예방법을 찾는 데 도움을 줄지 모른다. 존스홉킨스의대의 크리스토퍼 로스 박사는 쥐의 헌팅턴병 진행을 둔화시킨다고 여겨지는 여러 가지 화합물을 실험했다. 현재 그는 헌팅턴병엔 양성반응을 보이면서도 아직 증상은 나타나지 않은 환자들을 대상으로 그 화합물들을 실험해보길 원한다. 병이 꽤 진행된 상태에서 치료법을 찾으려는 사람들을 대상으로 실시하던 기존의 치료제 임상시험에서 크게 진보한 방식이다. “우리는 유전학을 활용해 사후약방문식 접근방법을 지양한다. 최악의 증상이 일어나기 전의 사전 예방이 우리의 목표”라고 로스는 말했다. 원래 유전의학의 치료 대상은 낫적혈구 빈혈이나 테이-삭스 병처럼 희귀한 단일유전자 질환이었다. 하지만 이젠 더 큰 목표가 생겼다. 유전적으론 복잡하지만 훨씬 보편적인 심장병 같은 질환들이다. 이미 수많은 유전자가 그런 질병들과 관련이 있다고 밝혀졌지만 거기엔 더 많은 유전자가 연관돼 있다. 모든 인간이 공통적으로 지닌 DNA의 99.9%를 밝혀낸 인간 지놈 프로젝트는 그 출발점이다. 그 다음은 ‘햅맵’이다. 햅맵은 지난해 완성된 유전자 변이 지도로 개개인마다 다른 0.1%의 DNA에 초점을 맞춘다. 햅맵은 과학자들에겐 엄청난 축복이다. 이를 통해 과학자들은 단일 유전자가 아니라 거의 모든 DNA를 검사함으로써 질병의 원인이 되는 돌연변이 유전자를 찾아낸다. 과학자들은 이미 햅맵을 활용해 노년층 시력 상실의 주원인인 황반변성을 초래하는 다양한 돌연변이 유전자를 밝혀냈다. 하버드대의 루돌프 탄지 박사는 햅맵을 이용해 보다 일반적인 후발성 알츠하이머병을 일으키는 돌연변이 유전자를 추적 중이다. 이 질병은 2050년께면 미국에서만 1600만 명이 겪으리라 예상된다. 탄지 박사의 연구는 ‘알츠하이머병치료기금’(CAF)에서 자금을 지원받는다. AF는 비영리단체로 알츠하이머병 유전체 규명 작업에 300만 달러를 지원 중이며 2008년 여름께 성과가 나오리라 기대된다. 탄지는 알츠하이머병 검사를 목표로 한 원형 유전자 칩의 5년 내 실용화가 가능하다고 말했다. 케이스 웨스턴 리저브대의 에릭 토폴 박사는 사람들에게 심장마비를 일으키는 유전자를 추적 중이다. 약물요법 개발에 관심이 있는 개인기업들도 DNA 연구에 투자 중이다. 아이슬란드의 디코드 제네틱스사는 TCF7L2라는 제2형 당뇨병의 돌연변이 유전자를 정확히 규명했다. 이 돌연변이 유전자가 한 번 복제되면 발병 가능성이 40% 높아지고, 두 번 복제되면 140% 높아진다고 이 회사 CEO 카리 스테판손은 밝혔다. 스테판손은 유전자 검사가 이르면 내년에 실용화가 기대된다고 말했다. 올 초 발표된 미 국립보건원(NIH)과 화이자의 공동연구는 정신분열증, 조울증, 극심한 우울증 등 수많은 질병과 관련이 있는 유전자를 찾는다. 과학이 발달하면 비즈니스도 뒤따른다. 오늘날 유전자 검사는 주로 전문병원에서 시행된다. 여기서 환자들은 사전사후 검사를 통한 철저한 상담을 거친다. 이를 통해 환자 본인과 가족들은 향후 겪게 될지 모를 정신적이고 실제적인 문제들를 이해한다. 한편 소비자들에게 직접 다가가는 온라인 자가진단법을 소개하는 기업도 인터넷에서 우후죽순처럼 생겨난다. 2004년 설립된 DNA 디렉트의 CEO 라이언 펠란은 자사의 웹사이트는 면봉 하나만 보내는 간단한 방법으로 검사가 가능한 ‘유전자 가상병원’을 제공한다고 말했다(비용은 200달러부터 3300달러까지). DNA 디렉트사는 검사는 제공하지만 결과가 나온 이후 치료 방법까지 팔진 않는다. 하지만 다른 회사들은 그렇게 양심적이지 않다. 과학적 타당성이 거의 없거나 전혀 없는 검사방법을 판매하고 치료법이라며 상품을 강매한다. 보다 엄중한 관리감독이 필요하다는 지적이 나오는 이유다. “의학적 검사와 상품 판매 사이의 경계가 매우 모호한 상태”라고 터프츠-뉴 잉글랜드 메디컬 센터의 애덤 울프버그 박사는 말했다. 과학 혁명은 현실과 조화를 이뤄야 한다. 유전자는 복잡한 질병의 유일한 요인이 아니다. 식생활·흡연 등 생활방식과 환경적 영향도 중요하다. 새로운 검사방법과 치료법은 연구자들의 희망처럼 빨리 실현되지 않는 경우가 많고 전혀 실현되지 않기도 한다. 그럼에도 의학적 경쟁이 지금처럼 치열하게 벌어질 때는 특히 미래에 흥분하게 된다. NIH는 개개인의 지놈을 단돈 1000달러에 배열하는 방법을 10년 안에 찾도록 연구자들을 독려한다(현재 비용은 500만∼1000만 달러). 현재 추세를 감안할 때 그리 멀지 않은 장래에 의사에게 혈액을 건네면 자신의 생물학적 청사진을 받게 될지도 모른다. “정말 놀라운 변화가 앞으로 펼쳐진다”고 콜린스는 말했다. 자신의 유전자를 꼭 붙잡아라.

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