배아줄기세포 연구 TA

* TA란 무엇인가? 이에 대해서는 TA(http://blog.daum.net/goodking/198)를 참조하라. 다음 자료는 실제 TA가 아닌 TA에 대한 이해를 돕기 위해 만들어진 교육 자료이다. 다음 자료를 교육 자료로 활용하는 경우는 가르치는 사람의 배경 지식과 능력에 의존적일 수밖에 없다. 다음 자료는 단지 핵심 내용을 간추린 것이기 때문이다. 다음 자료는 강의 나갔을 때 만들어진 것임을 밝혀둔다. 2001년에 만들어진 것으로 추정한다. 정확한 년도는 기억나지 않는다.

 

 

 

 

생식기술, 복제기술, 그리고 배아줄기세포 연구에 관한 기술결과 측정

A Technological Assessment on Reproduction Technology, Replication Technology and Embryonic Stem Cell Research

 

기술결과 측정(TA)이란 특정 기술의 연구 및 사회적 확산을 어느 선까지 허용할 것인가를 평가하는 과정을 다루는 기법이다. 기술결과 측정의 다양한 모델에 대해선 설명하지 않는다. 다만, 소규모의 시민을 대상으로 TA가 진행되는 절차와 방식을 다룬다. 함께 살펴볼 사례는 ‘배아줄기세포 연구’이다.

 

배아줄기세포 연구에 대한 TA가 소규모의 시민을 대상으로 진행되려면, 그 연구의 성격과 찬반론의 핵심 정보를 시민에게 제공해야 한다. 배아줄기세포 연구는 기존의 생식기술 및 복제기술이 결합한 결과이다. 이를 알기 위해 유성생식(sexual reproduction)의 기본 개념을 살펴보자.

 

 

유성생식

 

생식을 위해 배우자가 필요한 경우를 유성생식이라 한다. ‘유성생식’은 ‘성행위, 그리고 성행위에 이어지는 생물학적 과정에 의한 개체의 탄생’을 뜻한다. 척추동물의 경우, 유성생식에 필요한 요소들은 다음과 같다.

 

• 두 종류의 생식세포(gametes): 난자(ovum), 정자(sperm)

• 생식세포의 역할: 암컷(female)과 수컷(male)의 유전형 운반

• 두 생식세포의 결합: 새로운 개체발생을 위한 필요조건

 

* 역사적으로 중요한 사실: 유전이 오로지 생식세포와 관련된다는 사실은 19세기 말 바이스만에 의해 밝혀졌고, 이 사실은 용불용성이 깨어지는데 결정적 역할을 했다.

 

* 잘못된 고정 관념: 남성과 여성의 특징이 오로지 성염색체와 호르몬에 의해 결정된다는 생각은 잘못이다. 생물계에서 성 결정 방식은 생각보다 가변적이며, 남성 또는 여성의 구분은 문화에 의존적이다.

 

 

수컷의 생식 구조

 

인간의 경우, 수컷은 다음과 같은 생식 구조를 갖는다.

 

• 고환(testes): 정자와 남성호르몬(testosterone)을 생산하는 기관

• 수컷 생식기(penis): 발기 가능한 외부 생식 기관

• 관(tubes): 고환에서 생산된 정자를 보관하는 부고환(epididymis), 수정관(vas deferens), 사정을 용이하게 하는 추진관(ejaculatory ducts)

내분비선: 정자의 운동을 원활하게 해주는 분비물을 공급하는 기관 (보통 정액이란 정자와 이러한 분비물의 혼합체이다.)

 

정자에 포함된 성염색체는 인간 염색체의 절반인 23개로 이루어져 있다. 이러한 이유로 정자는 홑배수체 생식세포로 정의된다. 23개의 염색체가 난자의 다른 23개의 홑배수체 염색체 X와 결합하여, 46개 염색체를 가진 이배체 배아(diploid embryo)가 된다. 정자들은 X 염색체를 가진 것과 Y 염색체를 가진 것으로 나뉜다. 두 종류의 정자 중 어느 것이 난자와 결합하는가에 따라, 수정란은 수컷과 암컷으로 구분된다. 이러한 사실을 가지고 남성우월주의를 주장한 사람들도 있었지만, 그 주장은 잘못된 것이다.

 

 

암컷의 생식 구조

 

인간의 경우, 암컷은 다음과 같은 생식 구조를 갖는다.

 

• 난소(ovaries): 난자가 될 난모세포(primordial sex cells)를 보관하고, 난자가 형성되는 기관 (난모세포는 출생시 보통 400,000개 정도이며, 그중 400개에서 500여 개가 난자로 발생한다. 그 발생 기간은 약 28일이다.)

• 자궁관(oviducts): 난소에서 자궁으로 연결된 관

• 자궁(uterus): 난자를 수용하고 배아가 발달하게 되는 기관

• 자궁목(cervix): 자궁에서 질 입구로 연결된 아주 조밀한 관으로서 정자가 통과하는 관

• 질(vagina): 성행위시 수컷 생식기와 직접 접촉하는 외부 성기

 

‘여성 호르몬’으로 번역되는 ‘estrogen’은 다른 난자 활성 및 억제를 담당한다. 여성 호르몬이 사회적인 ‘여성성’을 결정하는 것이 아니다. 여성 호르몬의 분비가 줄어들었기 때문에, 폐경기 여성이 과격해지거나 공격적으로 된다는 주장은 근거를 결여한 것이다.

 

 

배아

 

정자와 결합해 새로운 개체를 만들 수 있는 모든 조건을 충족한 난자의 상태를 ‘수정란’이라 부른다. 수정란이 2배 혹은 4배로 분화한 이후의 단계를 ‘배아(embryo)’라 부른다. 14일 정도 지난 배아에서 원시선(primitive streak)이 나타나는데, 원시선은 나중에 척추 신경계가 되는 것으로 알려져 있다. 척수 신경계의 가장 중요한 핵심부인 두뇌는 약 40일 경에 그 초기 형태를 갖춘다. 모태 외, 곧 체외에서 배양 가능한 배아의 상태는 약 24주 이후부터 가능하다. 출산은 40주 정도가 되어야 가능하다. 줄기세포연구를 다루는 곳에서 배아의 중요한 두 특징인 ‘독립 개체 발현 가능성(totipotent)’과 ‘다양한 조직 발현 가능성(puripotent)’을 논할 것이다.

 

 

수정과 불임

 

수정(fertilization) 과정에 호르몬, 질 내 분비물의 산성도 등 여러 요인이 개입되므로, 임신 혹은 수정이 항상 성공적인 것은 아니다. 미국의 경우, 이미 70년대 말 전체 쌍 중 약 15%가 임신을 할 수 없는 것으로 밝혀졌다. 전 세계적으로 불임은 증가 추세이다.

 

남성 불임은 부피당 정자의 수와 밀도가 낮거나, 정자의 운동 능력 부족 등에 기인한다. 여성 불임에 대한 원인은 다양하다. 자궁목 내 점액의 산성도가 지나치게 강한 경우, 많은 정자가 죽게 된다. 호르몬 분비에 이상이 오거나, 난소관이 막히는 경우도 여성 불임의 원인으로 거론된다.

 

 

생식기술

 

불임을 돕기 위한 기술을 생식기술(reproduction technology)라 한다. 생식기술은 크게 두 가지로 나뉜다.

 

• 부모의 사회적, 유전적 역할이 그대로 유지되는 경우, 주로 남편의 정자와 아내의 난자를 이용한다.

• 제 3자에 의한 정자 및 난자의 기증, 그리고 배아전수(embryo transfer) 등이 있다.

 

생식을 돕는 기술에는 여러 가지가 있지만, 다음 두 가지만 언급한다.

 

• 인공 정액 주입법 AI(artificial insemination): 정자를 추출한 후, 질을 통해 자궁목 주위로 정자가 도달하도록 외부에서 정액을 주입하는 기술이다. 남편의 정자를 이용하는 경우(AIH: artificial insemination with husband sperm), 그리고 기증 받은 정자를 이용하는 경우(AID: artificial insemination with donor sperm)가 있다.

• 시험관 수정 IVF(in vitro fertilization): 정자와 난자가 체외에서 생존 가능한 환경을 조성한 후, 그 둘을 결합시킨다. 이때 호르몬 조절에 대한 기술이 요구된다. 또 한편 적정 시기에 난자를 추출하는 타이밍 기술이 중요하다. 시험관 수정 과정에서 남게 되는 배아가 있는데, 그러한 배아를 ‘잉여배아(spare embryos)’라 한다.

 

 

복제기술

 

하나의 개체와 동일한 유전형(genotype)을 지닌 새로운 개체를 만드는 기술을 ‘복제기술(replication technology)’라 한다. 복제기술은 크게 체세포 핵 치환법 SCNT(somatic cell nuclear transfer)와 수정란 분할법이 있다.

 

• 체세포 핵 치환법: 체세포에서 유전자 정보를 담은 핵만을 끄집어낸다. 기증된 난자의 핵을 제거한 후, 그 난자에 체세포의 핵을 이식한다. 전기 자극 등을 이용해 난자를 활성화하여 배아를 발생시킨다. 이렇게 발생한 배아는 줄기세포를 추출할 수 있는 원형의 세포덩어리와 태반이 될 영양배엽세포로 분화한다. 배아줄기세포를 얻는 단계를 ‘치료용 복제’라 한다. 그 배아를 여성의 자궁에 이식시켜야 개체 복제로서의 인간복제가 시작된다.

• 수정란 분할법: 체외 수정 혹은 시험관 수정 IVF를 통해 4에서 8개 세포로 분화된 배아에서 각 세포를 분리시켜 여러 대리모의 자궁에 넣어 복제하는 기술이다.

 

그 어떤 방법을 쓰든, 개체 복제는 실패율이 매우 높다. 염색체의 어떤 부분들이. 그리고 부분들의 상호작용이 어떤 식으로 각 기관과 조직을 형성하는지 정확히 밝혀지지 않았다.

 

 

배아줄기세포 연구

 

배아가 개체로 발생하는 과정과 관련하여 흥미로운 두 가지 가능성이 있다.

 

• 독립 개체 발현 가능(totipotent): 14일, 곧 원시선이 나타나기 이전인 2~4개 세포로 분할한 배아의 경우, 각 세포는 독립적인 개체로 발생 가능하다.

• 다양한 조직 발현 가능(pluripotent): 독립 개체 발현 가능 상태보다 더 분화한 배아의 경우, 각 세포는 다양한 조직으로 발생 가능하다.

 

배아줄기세포란 독립 개체 발현 가능하지는 않지만 다양한 조직 발현 가능한 세포를 일컫는다. 배아에서 분할된 줄기세포를 추출할 때 그 배아는 죽는다.

 

배아줄기세포 연구를 통해 어떻게 다양한 조직이 형성되고, 그 조직에서 다양한 기관이 발생하는지를 추적할 수 있다. 물론 이 연구를 위해 인간 배아줄기세포연구가 반드시 필요한 것은 아니다. 왜냐하면 타동물의 배아줄기세포를 가지고도 연구 가능하기 때문이다. 그러나 종에 따른 차이 때문에, 타동물의 배아줄기세포 연구 결과가 인간에게 그대로 적용되지 않는다.

 

의학에서 인간 배아줄기세포 연구는 중요하다. 병을 치료하는 데 타동물의 연구 결과보다는 인간배아줄기세포 연구가 효율적이기 때문이다. 인간 배아줄기세포 연구에서 기대할 수 있는 여러 가지 효과에 대해서는 다루지 않는다.

 

배아줄기세포를 얻을 수 있는 원천(source)은 크게 주머니 배아와 배아생식세포로 나뉜다.

 

• 약 5에서 7일 정도 성숙한 배아, 곧 주머니 배아(blastocycts)에서 추출한 배아가 정확한 의미에서의 배아줄기세포를 뜻한다.

• 임신중절 수술 등으로 얻을 수 있는 태반의 배아생식세포(embryonic germ)에서도 줄기세포를 추출할 수 있다.

 

배아줄기세포를 얻는 방법으로는 현재 다음 4가지가 있다.

 

1. 시험관 수정 IVF에서 남은 잉여배아로부터 줄기세포를 채취하는 방법

2. 기증된 정자와 난자를 이용해 실험실에서 배아를 생산한 후, 줄기세포를 추출하는 방법

3. 체세포 핵 치환법 SCNT를 이용해 배아를 만든 후, 줄기세포를 추출하는 방법

4. 태반의 배아생식세포로부터 줄기세포를 추출하는 방법

 

줄기세포 추출 때 배아가 죽기 때문에, 그리고 난치병 치료 목적으로 기증된 배아 및 난자를 사용해야 하기 때문에, 배아줄기세포 연구를 둘러싼 윤리적 논쟁이 발생한다. 크게 배아줄기세포 연구에 대한 반대론, 제한적 허용론, 강한 허용론 등으로 나뉜다.

 

배아줄기세포 연구에 대한 반대론의 주요 논거는 다음과 같다.

 

• 배아는 개체인 인간의 모든 유전적 정보를 가지고 있다. 배아와 배아로부터 나올 인간은 유전적으로 동일하다. 이러한 유전적 동일성은 개인의 정체성에 필요조건이다.

• 더욱이 배아의 증식 과정은 연속적이다. 특정 분할 단계는 반드시 그 전 단계를 필요로 한다. 따라서 인간 생명은 수정 과정부터 시작된다.

• 배아 또한 개인처럼 존중되어야 하기 때문에, 배아를 죽이는 행위는 살인 행위이다.

• 타인을 위해 배아를 기증한다고 할지라도, 다수를 위해 소수를 희생시키는 행위는 윤리적으로 정당하지 않다.

• 인간 배아줄기세포 연구를 허용하는 것은 목적 달성을 위해 악한 수단을 정당화하는 것에 지나지 않는다.

 

배아줄기세포 연구에 대한 제한적 허용론의 주요 논거는 다음과 같다.

 

• 원시선 출현 이전의 배아는 일란성 쌍둥이로 발생할 가능성이 있다. 이는 개체인 인간의 정체성과 배아 발생과정을 함께 결부시킬 수 없음을 보여준다.

• 배아 증식 과정은 분명히 연속적이다. 그러나 이로부터 인간 생명의 시작 단계가 수정 과정이라는 근거는 없다. 의식 등과 관련된 신경계와 두뇌 등이 출현하기 이전 단계의 배아를 개체로서의 인간으로 볼 수 없다. 수정 과정부터 인간 생명이 시작한다면, 피임도 살인 행위이다.

• 복제에 의한 유전적, 사회적 혼란을 피하기 위해 배아는 조심스럽게 그리고 적절한 절차에 의해 법적으로 관리되어야 한다. SCNT 방법은 현재의 과학과 기술 그리고 사회 수준을 고려해 적절한 제도적 장치 내에서 허용되어야 한다.

• 배아를 죽이는 것이 살인은 아니므로, 다수를 위해 난자 및 배아를 기증하는 행위는 윤리적으로 정당하다.

• 위험성이 따른다고 모든 연구를 막는 행위는 현재 고통을 받고 있는 사람을 무시하는 행위다. 잉여배아는 어차피 폐기 처분된다. 잉여 배아를 연구 목적으로 사용하는 것은 목적 달성을 위해 나쁜 수단을 정당화하는 것이 아니다.

 

배아줄기세포 연구에 대한 제한적 허용론과 달리, 강한 허용론은 SCNT 등의 사용에 대해 최소한의 법적 절차만이 필요하다는 입장이다. 난자와 배아의 기증 과정에 외부의 강요만 없다는 입장이다. 반면에 제한적 허용론은 그러한 기증 과정에 대해서도 세부적인 법적 절차가 필요하다고 본다.

 

• 초기 배아를 죽이는 행위는 살인 행위가 아니다.

• 현재 복제기술은 불완전하다. 하지만 실패나 부작용 때문에 연구 행위를 가로막는다면, 연구 결과로 얻게 될 혜택도 기대하지 말아야 한다.

• 과거에는 피임이나 시험관 수정에 대해서도 반대 데모가 발생했었다. 피임법과 시험관 수정 기술이 발달하면서, 상황은 과거와는 달라졌다. 배아줄기세포 연구가 발달할수록, 배아줄기세포 연구에 대한 혐오감은 약화될 것이다.

• 현재 살아있는 사람들의 생존을 위해 초기 배아를 연구하는 것은 문제가 되지 않는다. 초기 배아는 개체로서의 인간이 아니기 때문이다.

• 복제기술이 개입하지 않는 성체줄기세포 연구 등에는 한계가 있다. 장기 이식 등에서 나타나는 부작용을 막을 수 없다.

 

 

 

- 질문 상자 -

 

 

각 질문에 대해 ‘예’, ‘아니오’ 둘 중 하나에 O표를 한 후, 당신의 이유를 간략히 적으세요. 그리고 배아줄기세포 연구에 대한 당신의 입장을 밝혀 봅시다. 다음 10개의 질문에 긍정 혹은 부정한 이유와 배아줄기세포 연구에 대한 당신의 최종 입장은 일관성있게 작성되어야 합니다.

 

Q1. 배아와 그 배아에서 발생할 인간이 유전적으로 동일하다고 해서, 그 배아에게 개체로서의 인간의 정체성(personal identity)을 부여할 수 있을까?

 

예( ), 아니오( )

이유:

 

 

Q2. 과연 인간의 정체성은 수정 과정부터 시작되는 것일까?

 

예( ), 아니오( )

이유:

 

 

Q3. 배아 주인의 동의 아래 기증받은 잉여배아에 대한 연구는 허용되어야할까?

 

예( ), 아니오( )

이유:

 

 

Q4. 배아 및 난자를 기증하는 다수의 여성들은 의사에게 속는 것일까?

예( ), 아니오( )

이유:

 

 

Q5. 의사의 설명만 믿고 배아를 기증하는 행위는 무지(無知)에서 비롯된 악(惡)인가?

예( ), 아니오( )

이유:

 

 

Q6. 과거에는 피임과 인공 수정에 대한 반발이 심했고 심지어 데모까지 있었다. 하지만 지금은 거의 모두 피임과 인공 수정에 대해 반대하지 않는다. 복제기술에 바탕을 둔 줄기세포 연구 결과 또한 미래에는 별 거리낌 없이 받아들여질 것이다. 시행착오 없이는 기술의 진보와 기술의 진보로 인한 혜택은 불가능하다. 따라서 아직 불완전한 복제기술에 근거한 줄기세포 연구를 허용해야 하는 것인가?

 

예( ), 아니오( )

이유:

 

 

Q7. 임신 중절 수술은 일종의 살인이다. 그런데도 그 수술은 공개적으로 혹은 비공개적으로 사실상 행해지고 있다. 배아줄기세포 연구 또한 금지한다고 상책은 아니다. 이에 동의하는가?

 

예( ), 아니오( )

이유:

 

 

Q8. 잉여배아는 어차피 나중에 폐기 처분되므로, 잉여배아에서 추출한 줄기세포에 대한 연구는 특정 법적 절차에 따라 연구되어야 한다. 이에 동의하는가?

 

예( ), 아니오( )

이유:

 

 

Q9. 현재 의학으로 고칠 수 없는 난치병을 치료하는 데 배아줄기세포 연구가 기여할 수 있다. 그러한 난치병을 가진 사람이 배아줄기세포 연구를 위해 난자 및 배아를 기증하는 것은 허용되어야 하는가?

 

예( ), 아니오( )

이유:

 

 

Q10. 미래에 뒤따를 수 있는 부작용과 위험성 때문에 특정 연구를 금지시킨다면, 이것은 현재의 고통과 기아를 인정하자는 말이다. 이에 동의하는가?

 

예( ), 아니오( )

이유:

 

 

 

* 당신은 위 질문 각각에 대해 긍정 또는 부정하고, 그 이유들을 간략히 적었습니다. 그 이유들을 바탕으로 배아줄기세포 연구에 대한 당신의 최종 입장을 밝혀 보세요. 당신은 반대론, 제한적 허용론 그리고 강한 허용론 중 무엇을 지지합니까?