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GM 연어 - 최초의 GM 동물

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최초의 GMO 동물인 연어가 승인을 받았는데, 논리적으로는 GMO 작물보다 GMO 연어가 안전하지만 훨씬 거부감은 훨씬 심할 것이다
1989년, 아쿠아바운티는 유전자 기술로 일반 연어보다 2배 빨리 자라는 GMO 연어를 개발했다. 일반 연어는 겨울철에 성장을 멈추지만 이 연어는 왕연어(Chinook salmon)와 오션파우트라는 근연종에서 유래하는 성장호르몬과 조절 유전자를 이식하여 1년 내내 성장호르몬을 분비한다. 겨울에도 자라므로 사육 기간을 3년에서 1.5년으로 절반을 줄일수 있다. 단지 성장속도만 빠를 뿐 일반 연어보다 크게 자라지도 않는다.  
그래서 개발사는 쉽게 승인이 날 것으로 기대하고 1995년 FDA에 승인 요청했지만, 온갖 이유로 18년 동안 승인이 지연되었고, 개발 회사는 치명적인 타격을 입었다.
GMO연어는 제초제 저항성이나 해충 저항성 작물처럼 종간의 경계를 벗어난 아주 동떨어진 생명체(세균)의 유전자를 삽입한 것도 아니고, 본래 없던 기능을 추가한 것도 아니다. 단지 겨울에도 성장호르몬이 계속 나오게 한 것이다.
요즘은 유전자를 추가하는 것보다 유전자를 제거하는 유전자 가위 기술이 대세이다. 겨울철에 성장호르몬이 멈추게 하는 유전자를 찾아 그것을 제거하는 식으로 품종을 개발했으면 GMO로 표시하지 않고도 상업화가 가능한 것이다


미국 시판을 앞두고 카운트다운에 들어간 유전자변형 연어http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=238609&cont_cd=GT  
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2013-05-08      


          
남아메리카 칠레 고지대의 오지에는 철조망, 가시철망, 경비견으로 겹겹이 둘러쌓인 수족관들이 자리잡고 있다. 그 속에서는 세계에서 가장 비싼 물고기들이 극진한 보살핌을 받으며 유유히 헤엄치고 있다. 이 물고기들은 평범한 물고기들이 아니라, 엄청나게 빠른 속도로 자라는 소위, 유전자변형 연어다. 지난 18년 동안 미화 6,000만 달러를 들인 유전자변형 동물(GM animal: genetically modified animal) 프로젝트가 사실상 마무리되어, 이제 미국인들의 식탁에 오를 일만 남아 있다.

지지난주 말(4월 26일)은 미국 식품사(史)에 있어서 매우 중요한 날이었다. 미 FDA는 GM 연어의 안전성에 대한 평가서 초안을 공개하고 대중의 의견을 수렴해 왔는데, 마침내 그 기간이 종료된 것이다. "일반 연어보다 두 배나 빨리 자라는 GM 연어는 지상의 수족관에서 양식되더라도 자연환경에 유의한 영향을 미치지 않는다"고 FDA는 말해 왔다. 이제 GM 연어는 "미국인들의 식탁에 올라도 좋다"는 승인을 받아내기 위해, FDA의 최종평가 하나만을 남겨 두고 있다. GM 연어의 시판에 대한 결정은 지난 18년 동안 연기에 연기를 거듭해 온 터라(첨부그림 2 참조), 이제 더 이상 일정이 지연될 가능성은 희박해 보인다.

환경단체들은 소비자 단체들과 연합전선을 형성하여, GM 연어가 미국 전역의 식료품점에서 판매되는 것을 막기 위해 전면전을 치르겠다고 벼르고 있다. 하지만 일각에서는 "GM 연어가 단순한 `호기심의 대상`이라는 차원을 넘어서서 중요한 사회적 이슈로 대두되려면, 앞으로 몇 년이 더 지나야 한다"고 보고 있다. "현재 파나마에 있는 생산설비를 풀가동해 봐야 고작 연간 100톤의 연어를 생산할 수 있다. 이것은 2012년 미국이 수입한 대서양 연어의 양(23만 톤)에 비하면 미미한 수준이다. 따라서 당신이 GM 연어를 먹으려고 아무리 노력해도, 실제로 GM 연어를 먹을 수 있는 확률은 로또에 당첨될 확률과 비슷하다"고 「대중을 위한 과학센터(Center for Science in the Public Interest: 워싱턴에 본부를 두고 있는 소비자단체로, GM 식품의 인허가 과정을 감시하고 있음)」의 그레고리 재프 회장은 말했다.

그러나 GM 연어를 개발한 아쿠아바운티 테크놀로지스(AquaBounty Technologies, 매사추세츠주 메이나드 소재)의 입장에서 보면, 100톤이라는 물량은 천신만고 끝에 얻은 소중한 훈장과도 같은 것이다. 1989년, 아쿠아바운티는 유전자변형을 통해 성장호르몬 유전자를 과잉발현하는 연어를 탄생시켰다. 아쿠아드밴티지(AquAdvantage)라고 명명된 이 연어는 성장 속도가 엄청나게 빨라, 무려 18개월 만에 어미 연어로 성장한다(일반 연어의 성장기간은 3년임).註 1) 1995년 아쿠아바운티는 FDA에 아쿠아드밴티지의 승인을 요청했지만, 그 후 18년 동안 승인이 지연되어 왔다. 아쿠아바운티는 "인간이 아쿠아드밴티지를 먹어도 안전하다"는 사실을 입증하고, 환경에 미치는 영향까지도 평가했다. (여기서 `환경에 미치는 영향`이란, `생식능력이 없는 아쿠아드밴티지가 수족관을 탈출하여 야생 연어와의 교배에 성공할 확률`을 말한다. 註 2) 이와 대조적으로, `FDA의 승인을 받은 최초의 GM 식품`이라는 칭호는 플레이버세이버 토마토(Flavr Savr tomato)에게 돌아갔다. FDA는 심의를 시작한 지 불과 3년 만에 일사천리로 플레이버세이버 토마토의 시판을 허용했지만, 아쿠아밴티지의 승인서류는 18년 동안 FDA의 캐비닛 속에서 뒹굴고 있었던 것이다.

FDA의 지지부진한 태도는 아쿠아바운티에 치명타를 가했다. 동사(同社)는 자금난에 몰려 인원을 절반 이상이나 감축해야 했다. 2012년 동사는 R&D 시설을 매각했고, 최대의 투자자 중 한 명을 잃었다. 지난 3월 아쿠아바운티는 일주일 이내에 자금이 거덜 날 위기에 처했지만, 대출 만기 직전의 대출연장과 인트렉손(버지니아주 블랙스버그 소재 합성생물학 업체)이라는 신규투자자를 만나 기사회생했다. 언뜻 보기에, 아쿠아바운티의 파나마 생산설비는 돈이 될 것 같지는 않아 보인다. 연어의 가격은 킬로그램당 약 6.5달러이므로, 아쿠아바운티가 연어를 팔아 벌어들일 수 있는 돈은 연간 100만 달러 미만이다. 따라서 동사가 파나마 공장 하나만 갖고서 6,000만 달러의 투자금액을 회수하려면 수십 년이 걸릴 것이다.

하지만 아쿠아바운티의 CEO인 로널드 스토티시는 사세확장을 공언하고 있다. "우리는 FDA의 승인이 떨어지는 즉시 연어알을 농민들에게 판매할 것이며, 아르헨티나, 캐나다, 중국으로 시장을 확대할 것"이라고 스토티시는 말했다. "아쿠아드밴티지를 미국에서 판매하려면, 원칙적으로 모든 농장들이 개별적으로 FDA의 승인을 받아야 한다. 그러나 아쿠아드밴티지는 식품으로서의 안전성이 이미 입증되었으므로, 단지 환경영향평가만 통과하면 된다"고 재프 회장은 말했다.
그러나 설사 FDA의 승인을 받더라도, GM 연어를 둘러싼 전쟁은 끝나지 않을 것으로 보인다. 지난 3월, 홀푸드(Whole Foods: 텍사스주 오스틴에 본사를 둔 세계적 유기농 체인)를 비롯한 전문 식료품점들은 아쿠아드밴티지를 판매하지 않겠다고 선언했다. 한편 연어를 수출하는 알래스카와 오리건의 주 의회는 "야생 연어의 오염과 양식 연어의 가격 하락을 막아야 한다"는 이유를 내세워, GM 물고기의 승인을 막으려고 끊임없이 노력해 왔다.

아쿠아바운티가 오랫동안 곤욕을 치르는 것을 옆에서 지켜봐 온 미국 업체들은 GM 동물을 식품으로 판매하려는 시도를 접은 지 오래다. 리콤비네틱스(Recombinetics: 미네소타주 세인트 폴 소재 동물 전문 BT 업체)의 CMO(최고 마케팅 책임자)인 마크 월튼은 "우리는 당분간 식용 가축보다는 의료용 동물에 치중할 예정"이라고 말했다. GM 기술을 응용한 의료용 동물은 식용 가축만큼 소비자들의 반발을 불러일으키지는 않을 것으로 보인다. 2009년 FDA는 항혈전제가 함유된 젖을 생성하는 염소를 승인한 바 있다. "설사 우리가 GM 농산물에 투자하더라도, 미국 이외의 국가에서 처음으로 판매될 것이다. 아구아바운티의 사례를 생각해 볼 때, 미국 시장의 전망은 매우 불투명하다"고 월튼은 덧붙였다.

그러나 스토이티시는 GM 동물이 결국에는 식료품점의 진열대에 오를 것으로 낙관하고 있다. 그는 중국이 이 분야에 거액의 자금을 투자하는 것을 사례로 들었다. 현재 중국은 수십 가지의 GM 가축을 개발하고 있다. "머지 않은 장래에 다양한 종류의 GM 동물들이 미국인들의 식탁에 오르게 될 것이다. 단, 그 동물들의 원산지는 미국이 아닌 다른 국가가 될 것"이라고 그는 말했다. 아쿠아바운티 테크놀로지스와 일부 생물학자들의 부인에도 불구하고, GM 연어가 생태계에 예기치 않은 변화를 초래할 가능성은 엄연히 존재한다. 유전자변형 식물이 인간의 건강과 환경에 미치는 영향을 두고 논란이 일고 있는 가운데, 이제 유전자변형 동물을 둘러싼 문제까지 겹쳐 유전자변형 생물을 둘러싼 논란은 점입가경에 이를 전망이다.

註 1) GM 연어에는 북태평양 왕연어(Chinook salmon)와 오션파우트(eel-like ocean pout, 연어의 먼 친척뻘)에서 유래하는 성장호르몬 유전자와 조절시퀀스(regulatory sequences)가 이식되었다고 하는데, 야생 연어는 본래 겨울철에 성장을 멈추지만 GM 연어는 1년 내내 성장호르몬을 생성함으로써 생장기간을 단축시킬 수 있다고 한다. 그러나 궁극적으로 GM 연어가 야생연어보다 크게 자라지는 않는 것으로 알려져 있다.

註 2) 일부 환경단체들은 GM 연어가 양식장을 빠져나가 야생 대서양 연어와 교미할 가능성을 우려하고 있다. "탈출의 가능성은 항상 열려 있다. 따라서 우리는 GM 연어의 승인을 반대한다"고 캘리포니아 몬테레이베이 아쿠아리움(Monterey Bay Aquarium)의 수산물양식 연구 책임자인 피터 브리드슨(Peter Bridson)은 말했다. 하지만 스토티시에 의하면, 자신들이 개발한 연어의 99% 이상은 3배체(triploid) 염색체를 보유하고 있기 때문에 생식이 불가능하다고 한다. 더욱이 아쿠아바운티사는 필터와 칸막이가 장착된 내륙의 대형탱크에서 알, 치어, 물고기를 관리하기 때문에, GM 연어가 탈출하여 야생 연어와 교배할 확률은 무한소(infinitesimal)라고 한다. 캐나다 메모리얼 유니버시티의 마크 에이브러햄스 박사(생물학)는 아쿠아바운티 테크놀로지 측의 주장에 힘을 실어 주고 있다. 그에 의하면 설사 GM 연어가 양식장의 필터와 칸막이를 뚫고 자연계로 탈출한다고 해도, 번식은 커녕 당장 목숨을 부지하기가 쉽지 않을 것이라고 한다. "GM 연어는 대사율이 높아 야생에서 살아 가기에는 부적당하다. 그들은 먹이를 찾기 위해 많은 고생을 해야 하고, 다른 한편 포식자에게는 쉬운 먹잇감이 될 것"이라고 그는 말한다.

http://www.nature.com/news/transgenic-salmon-nears-approval-1.12903


FDA가 유전자 변형 연어의 식용을 승인하다.
  고든의 생물학 이야기 / 고든의 과학기술잡담  

2015.11.20. 19:40

FDA가 유전자 조작 작물에 이어 최초의 유전자 변형(genetically engineered (GE)) 동물의 식용을 승인했습니다. 아쿠아바운티 테크놀로지스(AquaBounty Technologies)의 아쿠아 어드밴티지 살몬(AquAdvantage Salmon)이 그것으로 보통의 대서양 연어와 다른 점은 성장 속도가 빨라 양식에 적합하다는 것입니다.
FDA의 버나데트 던햄 박사(Bernadette Dunham, D.V.M., Ph.D., director of the FDA’s Center for Veterinary Medicine)는 DNA 재조합(recombinant DNA (rDNA)) 기술로 탄생한 이 양식 연어가 과학적 근거에 의해 안전 기준을 만족시켰다면서 승인 이유를 설명했습니다.
FDA는 이 GE 연어가 유전자 변형을 하지 않은 양식 연어와 비교해서 안정성에 차이가 없다고 결론을 내렸습니다.

참고 : http://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm473249.htm

사실 이런 결론이 나기까지는 아주 오랜 시간이 걸렸다고 합니다. 이 회사가 처음 유전자 변형 연어의 승인을 신청한 것은 무려 1995년이라고 하네요. 안전성 검증에 20년이라는 긴 시간이 걸린 셈입니다. 이 연어가 식용으로의 안전성과 환경에 안전성에 문제가 없다는 결론이 나기까지 이 세월을 기다린 회사도 놀랍다는 생각이 드네요.
이 유전자 변형 연어는 치누크 연어(Chinook salmon) 처럼 빠르게 자라는 근연종의 성장 호르몬 유전자 등을 삽입한 것으로 자라는 시간을 16-18개월 정도로 단축시켜 생산 비용을 절감하는 효과를 가져온다고 합니다.
현재 야생 연어의 개체수는 수요를 충분히 공급하기에는 모자랍니다. 사실 현재 식용 연어 생산에서 중요한 부분을 차지하는 것은 양식 연어입니다. 증가하는 연어 수요를 충당하기 위해서는 불가피한 선택이죠. 그런데 연어는 사실 자라는데 꽤 시간이 걸리는 어류라 양식용으로 적합하다고 할 수 없습니다. 유전자 변형은 그래서 나온 것이죠.
이 유전자 변형 연어는 양식용으로만 사용이 가능합니다. 사실 유전자 변형은 자연적으로 얼마든지 일어나고 있고 일어날 수 밖에 없는 일입니다. 그점은 우리가 지금 먹고 있는 모든 식용 작물과 가축들이 동일합니다. 이들은 본래 조상과는 너무나 다르게 변형된 생물입니다. 단지 방법이 유전자를 직접 변형하느냐 인위적인 선택과 돌연변이에 의존하느냐 차이죠.
  그런 만큼 이렇게 유전자 변형 동물을 먹는다고 해서 문제가 생길 가능성은 매우 낮을 수 밖에 없지만, 환경에 미치는 영향은 논쟁의 여지가 있을 것입니다.
현재 많은 연어 양식장이 바다에 건설되어 있는데 (그물과 기반 장치만 사용하니까 아무래도 저렴합니다) 여기서 빠져나간 연어들이 야생 연어와 먹이를 두고 다투거나 혹은 집단적으로 연어가 모인 장소에서 쉽게 전염병이나 기생충에 감염된 후 다른 야생 연어를 감염시키는 것이 문제가 되고 있습니다.
더 빨리 자라는 연어는 사실 야생에서는 더 많은 먹이를 필요로 하기 때문에 쉽게 생존이 어렵겠지만, 그전에 충분히 위에서 말한 문제를 일으킬 수 있습니다. 여기에다 같은 양식장에서 더 많은 연어를 키울 수 있게 된다는 것은 더 많은 오염물질을 (예를 들어 사료 중 일부가 바다로 흘러가서 부패하는 경우나 연어 배설물 등...) 내놓는다는 이야기입니다.
따라서 앞으로 유전자 변형을 포함 양식 연어는 계속 논쟁의 대상이 될 듯 합니다. 하지만, 배고픈 인류를 먹이기 위해서는 사실 다른 대안이 없는 셈이라 더 안전하고 친환경적인 연어 양식 방법이 해답이 될 것 같네요.



미 FDA, 마침내 GM 연어 시판 승인
양병찬 : 바이오뉴스
11월 19일 속성연어(야생 연어보다 빠르게 성장하는 연어)가 미 FDA의 심사를 통과하여, 인간이 소비하도록 승인받은 최초의 GM 동물로 기록되었다. 이로써 20년에 걸친 지루한 줄다리기가 끝났지만, 일부 환경단체와 식품안전단체들이 즉각 반대에 나섰다.
그러나 GM식품 옹호자들에게 있어서, 이번 결정은 오랫동안 애타게 기다린 끝에 맞이한 경사라고 할 수 있다(http://www.nature.com/…/transgenic-salmon-nears-approval-1.…). 그들은 이번 결정으로 인해 다른 GM동물의 개발이 촉진될 것으로 기대하고 있다. "그 동안 규제에 발목을 잡혀 유전공학의 활용기회가 제한되어 왔다. 이제 유전공학 기술을 활용할 기회가 활짝 열렸다"라고 UC 데이비스의 앨리슨 밴 이너냄 박사(유전학)는 말했다.
이번에 승인받은 GM물고기의 이름은 아쿠어드밴티지(AquAdvantage) 연어로, 아쿠아바운티 데크놀로지스(AquaBounty Technologies: 매사추세츠 주 메이나드 소재)라는 업체가 유전자조작을 통해 고수준의 성장호르몬을 발현하도록 만든 것이다. 일반 연어의 성장기간이 3년인 데 반해, 아쿠어드밴티지는 불과 18개월 만에 다 자라는 것으로 알려졌다.
그렇다면 속성연어의 장점은 무엇일까? 속성연어의 옹호자들에 의하면, 성장기간이 짧으므로 킬로그램당 소모하는 먹이 및 기타자원의 양이 적다고 한다. 또한 GM연어로 인해 야생 연어의 남획(濫獲)으로 인한 부담이 줄어든다고 한다.
그러나 반대자들은 "속성연어가 양식장을 탈출하여 자연 생태계를 변화시킬 것"이라며 우려하고 있다. 또한 속성연어의 라벨에 'GM'임을 명시하도록 요구하는 규정이 미비되어 있다고 주장한다. "그 동안 수많은 사람들이 '라벨기재를 제대로 하라'고 요구해 왔다. 만약 속성연어가 그렇게 좋은 거라면, 라벨기재를 회피할 이유가 없지 않은가?"라고 식품안전센터(워싱턴 DC를 근거지로 활동하는 환경보호단체)의 제이디 핸슨(선임정책분석가)은 말했다.
FDA는 2010년 속성연어에 대한 안전성 평가를 마치고, 2012년 말 환경영향평가 보고서를 발표했다. 그러나 평가가 완료되고 나서도 최종 승인결정이 계속 미뤄지자, 정치적 입김이 작용하는 게 아니냐는 루머가 나돌았다(http://www.nature.com/news/fishy-business-1.15627). 그러나 FDA 산하 수의학센터의 로라 엡스타인은 정치적 음모설을 강력히 부인했다. "속성연어의 승인이 늦어진 것은, 최초의 승인이어서 매우 신중한 절차를 밟았기 때문이다. 또한 우리는 최종결정을 내리기에 앞서서 수많은 공청회와 의견수렴 과정을 거쳤다"라고 그녀는 말했다.
FDA는 "현재 다른 GM동물이 승인심사에 계류되어 있는지 말해달라"라는 요청에 대해 답변을 거부했다. 또한 이너냄 박사에 의하면, 'CRISPR를 적용한 GM동물은 어떻게 처리할 것인지(http://www.nature.com/…/super-muscly-pigs-created-by-small-…)'도 불투명하다고 한다.

註 1) GM 연어에는 북태평양 왕연어(Chinook salmon)와 오션파우트(eel-like ocean pout, 연어의 먼 친척뻘)에서 유래하는 성장호르몬 유전자와 조절시퀀스(regulatory sequences)가 이식되었다고 하는데, 야생 연어는 본래 겨울철에 성장을 멈추지만 GM 연어는 1년 내내 성장호르몬을 생성함으로써 생장기간을 단축시킬 수 있다고 한다. 그러나 궁극적으로 GM 연어가 야생연어보다 크게 자라지는 않는 것으로 알려져 있다.

註 2) 일부 환경단체들은 GM 연어가 양식장을 빠져나가 야생 대서양 연어와 교미할 가능성을 우려하고 있다. "탈출의 가능성은 항상 열려 있다. 따라서 우리는 GM 연어의 승인을 반대한다"고 캘리포니아 몬테레이베이 아쿠아리움(Monterey Bay Aquarium)의 수산물양식 연구 책임자인 피터 브리드슨(Peter Bridson)은 말했다. 하지만 아쿠아바운티의 CEO인 로널드 스토티시에 의하면, 자신들이 개발한 연어의 99% 이상은 3배체(triploid) 염색체를 보유하고 있기 때문에 생식이 불가능하다고 한다. 더욱이 아쿠아바운티는 필터와 칸막이가 장착된 내륙의 대형탱크에서 알, 치어, 물고기를 관리하기 때문에, GM 연어가 탈출하여 야생 연어와 교배할 확률은 무한소(infinitesimal)라고 한다. 캐나다 메모리얼 유니버시티의 마크 에이브러햄스 박사(생물학)는 아쿠아바운티 테크놀로지 측의 주장에 힘을 실어 주고 있다. 그에 의하면 설사 GM 연어가 양식장의 필터와 칸막이를 뚫고 자연계로 탈출한다고 해도, 번식은 커녕 당장 목숨을 부지하기가 쉽지 않을 것이라고 한다. "GM 연어는 대사율이 높아 야생에서 살아 가기에는 부적당하다. 그들은 먹이를 찾기 위해 많은 고생을 해야 하고, 다른 한편 포식자에게는 쉬운 먹잇감이 될 것"이라고 그는 말한다.

 

1) 겨울철에도 성장호르몬이 계속 나오게 하여 성장속도만 2배 빠르게 만든 GM연어
2) 자연 돌연변이로 마이오스타딘이라는 근육성장 억제 유전자가 망가져 초 근육질이 된 황소
3) 유전자 가위로 미이오스타닌 유전자를 인위적으로 쓱싹하여 30% 이상 근육질이 추가된 참돔
4) 화학물질로 4배체로 만든 수컷을 2배체 암컷을 교배하여 3배로 만들어 생식 능력을 없애고, 자손 번식에 쓸 에너지를 온통 몸집을 불리는 데만 쓰게하여 훨씬 빨리자라게 만들어진 씨없는 굴

이중에서 가장 자연의 순리에 벗어난 것을 순서대로 꼽는다면 ?