이 유전적 혁신은 수천 종의 멸종을 막는 데 도움이 될 수 있습니다.

최첨단 유전자 편집 기술은 잃어버린 유전적 다양성을 되살리고 멸종 위기에 처한 종이 미래의 위협에서 살아남는 데 도움을 줄 수 있습니다. 과학자들은 너무 늦기 전에 이 강력한 도구를 보존 활동에 통합해야 할 때라고 말합니다. 출처: Shutterstock

농업이나 멸종 위기 복원 프로젝트에 사용되는 유전자 편집 기술은 국제 과학자 팀이 유전적 다양성을 회복하고 멸종 위기에 처한 종을 구하기 위한 혁신적인 솔루션이라고 부르는 용도로 재활용될 수 있습니다.

7월 18일에 출판된 Nature Reviews Biodiversity Perspective의 새로운 기사에서 저자들은 게놈 공학의 약속, 과제, 윤리적 고려 사항을 살펴보고, 이를 생물다양성 보존에 구현하기 위한 접근 방식을 제안합니다.

그들은 박물관 컬렉션, 생물은행 및 관련 종의 DNA와 같은 역사적 샘플을 사용하여 유전자 편집을 통해 멸종 위기에 처한 종의 손실된 유전적 다양성을 회복할 수 있다고 주장합니다.

보존 유전학자와 생명공학자로 구성된 다학제 팀은 동앵글리아 대학(UEA)의 콕 반 오스터하우트 교수와 콜로살 바이오사이언스의 스티븐 터너 박사가 공동으로 이끌고 있으며, 콜로살 재단, 더렐 보존 생태 연구소(켄트 대학), 글로브 연구소(코펜하겐 대학), 모리셔스 야생동물 재단(MWF), 모리셔스 국립공원 및 보호청(NPCS), 더렐 야생동물 보호 트러스트와 협력하고 있습니다.

"우리는 지구 역사상 가장 빠른 환경 변화에 직면해 있으며, 많은 종들이 적응하고 생존하는 데 필요한 유전적 변이를 잃었습니다."라고 반 오스터하우트 교수는 말했습니다. "유전자 공학은 이러한 변이를 복원하는 방법을 제공합니다. 박물관 표본에서 회수할 수 있는 면역 체계 유전자에서 손실된 DNA 변이를 다시 도입하거나, 근연종에서 기후 내성 유전자를 차용하는 방식 등이 있습니다.

"멸종위기에 처한 종의 장기적인 생존을 보장하기 위해서는 전통적인 보존 접근 방식과 더불어 새로운 기술 발전을 수용하는 것이 필수적이라고 우리는 주장합니다."

사육 번식이나 서식지 보호와 같은 보존 성공 사례는 종종 개체 수를 늘리는 데 초점을 맞추지만, 종의 수가 폭락했을 때 손실된 유전자 변이를 보충하는 데는 거의 효과가 없습니다.

개체 수가 회복됨에 따라, 유전적 변이가 감소하고 유해한 돌연변이가 대량으로 발생하는 덫에 갇힐 수 있는데, 이를 유전체 침식이라고 합니다. 개입이 없다면, 개체 수 감소에서 회복된 종들은 유전적으로 손상된 상태로 남아 새로운 질병이나 기후 변화와 같은 미래의 위협에 대한 회복력이 감소할 수 있습니다.

이에 대한 한 가지 예는 분홍비둘기입니다. 분홍비둘기의 개체 수는 멸종 직전에서 회복되었습니다. 개체 수는 약 10마리에서 현재 600마리 이상으로 늘어났습니다. 이는 모리셔스에서 수십 년간의 사육 번식과 재도입 노력을 통해 가능했습니다.

여러 저자들이 비둘기의 유전학을 연구한 결과, 비둘기는 회복되었음에도 불구하고 여전히 상당한 유전체 침식을 겪고 있으며 향후 50년에서 100년 안에 멸종될 가능성이 높다는 사실을 밝혀냈습니다. 다음 과제는 비둘기가 잃어버린 유전적 다양성을 복원하여 미래의 환경 변화에 적응할 수 있도록 하는 것입니다. 유전체 공학을 통해 이를 실현할 수 있을 것입니다.

이 기술은 이미 농업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 해충과 가뭄에 강한 작물이 전 세계적으로 수백만 헥타르에 달합니다. 최근에는 멸종된 종을 되살리려는 계획이 발표되면서 이 기술의 잠재력이 더욱 부각되었습니다.

콜로설 바이오사이언스(Colossal Biosciences)의 최고과학책임자(CSO) 베스 샤피로 박사는 "매머드의 유전자를 코끼리의 유전체에 도입할 수 있게 해 준 것과 동일한 기술 발전이 멸종 위기에 처한 종들을 구하는 데 활용될 수 있습니다."라고 말했습니다. "오늘날 수천 종의 멸종 위험을 줄이는 것은 우리의 책임입니다."

과학자들은 보존 분야에서 유전자 편집을 위한 세 가지 주요 응용 분야를 설명합니다.

• 잃어버린 변이를 복원하는 것 -- 수십 년 또는 수백 년 전에 수집된 종의 샘플에서 얻은 DNA를 사용하여 멸종 위기에 처한 현대 종 개체군의 유전자 풀에서 손실된 유전적 다양성을 회복합니다. 이 샘플은 전 세계 자연사 박물관에 보관되어 있습니다.
• 적응 촉진 -- 더 잘 적응한 연관된 종의 유전자를 도입하여 내열성이나 병원균 저항성과 같은 특성을 부여함으로써 멸종 위기에 처한 종이 급격한 환경 변화에 적응할 수 있도록 돕는다.
• 유해한 돌연변이 감소 -- 이전에 개체 수가 폭락했던 개체군은 종종 우연히 고정된 유해한 돌연변이를 가지고 있기 때문에, 표적 유전자 편집을 통해 이러한 돌연변이를 개체군 폭락 이전의 건강한 변이체로 대체할 수 있으며, 이를 통해 생식력, 생존율, 전반적인 건강을 개선할 가능성이 있습니다.

또한 그들은 잘못된 유전자 변형과 의도치 않은 유전자 다양성의 추가 감소와 같은 위험에 대해서도 언급하면서 이러한 접근 방식은 여전히 실험 단계에 있다고 경고합니다.

단계적이고 소규모의 실험과 진화적 및 생태적 영향에 대한 엄격한 장기 모니터링의 필요성이 강조되며, 더 광범위한 시행에 앞서 지역 사회, 토착민, 그리고 더 넓은 대중과의 활발한 참여가 필요합니다. 저자들은 유전적 개입이 서식지 복원 및 전통적인 보존 활동을 대체하는 것이 아니라 보완해야 한다고 강조합니다.

글로브 연구소의 에르난 모랄레스 부교수는 "생물다양성은 전례 없는 위협에 직면해 있으며, 전례 없는 해결책을 요구하고 있습니다."라고 말했습니다. "유전체 편집은 종 보호를 대체하는 것이 아니며, 결코 만병통치약이 될 수 없습니다. 종 보호를 지침 원칙으로 삼고, 더 광범위하고 통합적인 접근 방식의 일환으로, 기존 보존 전략과 함께 유전체 편집의 역할을 신중하게 평가해야 합니다."

생명공학 중심의 이니셔티브는 새로운 투자자와 전문 지식을 유치할 수도 있으며, 잠재적으로 기존 멸종 위기종 프로그램에 새로운 혜택을 창출할 수 있습니다.

'생물다양성 보존 및 복원에서의 게놈 공학'이라는 제목의 Cock van Oosterhout 외 연구진의 논문이 7월 18일 Nature Reviews Biodiversity 에 게재되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/07/250720034017.htm