모더나 흑색종 3상 성공, 세포 시간을 되돌린 기술

모더나의 개인 맞춤형 mRNA 암 치료제가 흑색종 3상에서 성공했다는 소식이 나왔다. 그런데 이 기술의 뿌리를 따라가면 결국 세포의 시간을 되돌리는 문제와 만난다. 원래 심장·피부·간 세포 같은 성체세포는 한 번 정해진 운명을 바꾸지 못한다. 수정란만이 200종류가 넘는 모든 세포로 변할 수 있고, 초기 배아에서 얻는 배아줄기세포가 그 만능성을 가진다. 다만 배아줄기세포를 얻으려면 배아를 파괴해야 해서 윤리 논란이 컸다. 2006년 야마나카 신야 교수는 이 방향을 뒤집었다. Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc라는 유전자 4개를 켜면 생쥐의 성체세포를 만능세포로 되돌릴 수 있다는 사실을 보였고, 이듬해 사람 세포에서도 같은 현상을 확인했다. 이렇게 만들어진 세포가 유도만능줄기세포, iPS세포다. 이 공로로 2012년 노벨 생리의학상을 받았다. 이 발견은 회춘 연구로도 이어졌다. 케임브리지 배브라함연구소에서는 53세 여성의 피부세포에 야마나카 인자를 13일 동안 주입해 세포를 23세 수준으로 되돌리는 데 성공했다. 콜라겐 생성도 정상적인 젊은 세포와 비슷해졌다. 이 연구를 이끈 볼프 라이크팀은 이후 알토스랩스에 합류했고, 알토스랩스는 베이조스와 유리 밀너에게 30억달러를 투자받으며 본격적인 세포 회춘 기업으로 출발했다. 야마나카 교수도 수석 과학고문으로 참여해 인지결함과 치매 치료를 연구하고 있다. 하지만 세포를 되돌리는 기술에는 치명적인 문제가 있었다. 재프로그래밍이 과하게 일어나면 세포의 증식 조절이 무너져 암이 될 수 있다는 점이다. 여기서 하버드의 데릭 로시가 방향을 바꿨다. 유전자를 세포의 게놈에 영구적으로 집어넣지 말고, 잠깐 작동하다 사라지는 mRNA로 전달하자는 아이디어였다. mRNA는 그대로 넣으면 쉽게 분해되고 세포 안으로 잘 들어가지 않지만, 지질 나노입자로 감싸면 세포에 전달할 수 있다. 이 기술이 오늘날 모더나의 기반이 됐다. 같은 원리로 암세포의 특징을 분석해 환자마다 다른 mRNA를 만들고, 면역세포가 그 암을 정확히 인식하도록 훈련시킬 수 있다. 세포의 시간을 되돌리되 암이 될 정도로 영구적인 변화를 남기지 않는 방식이다. 결국 iPS세포가 세포의 운명을 바꾸는 기술이었다면, mRNA는 그 변화를 잠깐만 지시하는 기술에 가깝다. 이번 흑색종 3상 성공은 암 백신 하나의 성과라기보다, 생명공학이 ‘유전자를 바꾸는 시대’에서 ‘필요한 순간에만 지시하는 시대’로 넘어가고 있다는 신호로 판단한다.