'인간의 전유전체(entire human genome)를 합성한다'는 야심찬 포부를 밝히며 출범했던 프로젝트 팀(참고 1)이 "당초의 목표를 축소 조정하여, 기술적으로 달성 가능한 단기목표(technically attainable near-term goa)를 달성하는 쪽으로 방향을 선회한다."고 발표했다. 즉, 인간의 유전체를 이루는 30억 개의 DNA 염기쌍을 모두 합성하는 대신, 유전체 중에서 '바이러스 감염에 대항하는 면역세포'를 생성하는 부분만을 재코딩(recoding)한다는 것이다.

5월 1일 매사추세츠 주 보스턴에서 열린 회의에서, 약 200명의 과학자들로 구성된 글로벌 민관합동 프로젝트인 「인간지놈합성 프로젝트」, 일명 「유전체 쓰기 프로젝트(GP-write: Genome Project–Write)」는 이상과 같은 우선순위 조정(priority shift)을 결의했다.

전문가들은 우선순위 조정을 대체로 긍정적으로 평가하고 있다. "그건 매우 좋은 생각이다. 'DNA 합성 자체'에 초점을 맞추기보다, 유용성(utility)과 응용성(application)에 무게를 두는 것이 더 바람직하다"라고 스위스 연방공대의 마틴 푸세네거 박사(합성생물학)는 논평했다.

바이러스에 감염되지 않는 인간세포주(virus-proof human cell line)가 탄생하면, 바이오 업체들은 바이러스에 오염될 위험 없이 백신과 항체를 비롯한 생물의약품(biological drug)을 만들 수 있게 된다. 또한 인간 단백질과 비슷한 화학 장식물(chemical ornament)을 보유한 단백질 의약품을 만듦으로써, 면역계의 거부반응 위험을 줄일 수도 있다. 그러나 프로젝트의 지휘부에서는 여전히 '특정 제품 생산'보다는 'DNA 기술 향상'에 방점을 두고 있다.

"우리의 목표는 신속한 유전체 합성 기술을 개발함으로써, 다양한 유전자 편집 및 합성 기술들을 쉽게 사용할 수 있게 하는 것이다"라고 GP-write의 과학집행위원회(executive committee)에서 활동하고 있는 컬럼비아 의대의 해리스 왕 박사(합성생물학)는 말했다. "바이러스 저항성 인간세포주 프로젝트는 설계의 복잡성·난이도·다면성이 높아, 유전체 합성 기술 발달에 크게 기여할 것이다"라고 그는 덧붙였다.

처치 박사의 추산에 따르면 현재 5억 달러의 기금이 확보되었다고 하는데, 그중에는 그가 개인적으로 진행하고 있는 유전자조작 세균과 미니장기(miniature organ-like structure) 연구비 4천만 달러가 포함되어 있다. 또한 보에케 박사가 개인적으로 진행하고 있는 효모 유전체 합성 연구비 2,340만 달러도 포함되어 있는데, 이 두 건의 연구는 GP-write가 출범하기 몇 년 전에 시작되었다. 그리고 5억 달러의 기금 중 상당부분은 '느슨하게 연합한 바이오 업체들'이 투자할 것으로 예상되는 금액으로, 아직 입금되지 않았다.

만약 「초안전 인간 세포주 프로젝트(ultra-safe human-cell-line projec)」에 필요한 기금을 확보할 수 있다면, GP-write는 처치 박사의 선행연구를 모방하여 대장균의 유전체를 재코딩함으로써 바이러스 저항성을 지니도록 만들 예정이다.

처치 박사가 이끄는 연구진은 대장균을 이용한 선행연구에서, UAG라는 정지코돈 321개를 UAA로 교체함으로써 방출인자 1(release factor 1)을 삭제하고 UAG 번역기능을 재배치할 수 있었다. 이렇게 하여 탄생한 유전체 재코딩 생물(GRO: genomically recoded organism)은 T7 박테리오파지에 대한 저항성이 향상되었지만 사는 데 별 지장을 받지 않는 것으로 나타났다.

하지만 이러한 재코딩 기술을 인간의 유전체에 적용하는 것은 쉽지 않다. 2만 개의 인간 유전자에 존재하는 코돈 하나를 바꾸려면 수십만 개의 DNA 변화가 필요하기 때문이다. 그렇다면 코돈을 편집하는 것보다, 차라리 유전체를 통째로 합성하는 게 더 쉬울지도 모른다.

처치 박사가 이끄는 연구진은 후속연구에서, 대장균의 유전체에서 일곱 개의 코돈을 재코딩했다. 연구진은 그 과정에서 약 15만 개의 유전자를 바꿨는데, DNA 파편을 짜깁기하는 데 예기치 않은 설계 제한과 어려움에 직면했다. 그 결과 연구진은 GRO의 생존 가능성을 늘리는 데 애를 먹었다.

이상과 같은 어려움을 감안할 때, 「초안전 인간 세포주 프로젝트」에는 어려움이 많을 것으로 예상된다. 왜냐하면 인간의 경우, 우리가 알지 못했던 설계규칙이 많이 존재할 것이기 때문이다.