바이오칩은 DNA, 蛋白質, 細胞 等 生物의 몸 안에 있는 다양한 成分을 利用해 칩 形態로 만든 것이다. 細部的으로는 DNA칩, 蛋白質칩, 細胞칩 等으로 나뉜다. 元來 DNA칩은 生物體의 게놈에 빽빽이 들어 있는 複雜한 情報를 한꺼번에 判讀하기 위해 1994年 美國 애피메트릭스사의 스티브 포더 博士가 開發한 것이다.

最近에는 特定 疾病을 일으키는 遺傳子를 把握한 後 이를 利用한 DNA칩을 만들어 疾病을 診斷하는데 使用되고 있다. DNA칩에 檢査對象者의 血液이나 組織에서 抽出한 DNA 샘플을 한꺼번에 反應시켜 疾病이 걸렸는지 與否를 손쉽게 알아내는 것이다.

現在 科學技術部 프런티어事業團의 하나인 人間誘電體硏究開發事業團에서는 韓國人에게 많이 發病하는 胃癌과 肝癌을 診斷하는 바이오칩을 開發하려는 事業이 進行되고 있다. 最近 이 事業團은 胃癌 肝癌과 關聯된 1500個의 遺傳子를 確保했는데 이 가운데서 몇 百個를 選擇해 6月 以前에 1次 DNA診斷칩을 生産할 豫定이다. 이 事業團의 유향숙 團長은 “5年 後면 國內에서 血液 한 방울로 胃癌과 肝癌을 診斷하는 바이오칩이 登場할 것”이라고 展望한다. 또한 最近 保健福祉部 국립보건원에서는 12個 疾患別 誘電體 硏究센터를 발족시켜 韓國人에게 特異하게 나타나는 遺傳型을 찾기 위한 地圖 作成에 나섰다.

癌을 診斷하는 DNA칩. -동아사이언스 資料寫眞

蛋白質칩은 血液이나 눈물에 든 蛋白質을 利用해 DNA칩보다 좀 더 簡便하게 疾病을 診斷할 수 있다. 原理는 蛋白質칩에 抗體를 심고 血液을 投與한 後 抗體와 反應하는 抗原이 있는지를 把握해 疾病을 診斷하는 것이다. 하지만 問題는 疾病과 關聯된 標的蛋白質(抗體)을 아직 많이 찾지 못했다는데 있다.

2002年 末 現在 바이오칩과 關聯된 市場은 美國이 4億달러 程度, 國內 市場은 40億원 未滿으로 推定된다. 5年 後 바이오칩이 家庭에서 널리 쓰이기는 힘들겠지만 一般 病院에서 醫師가 患者의 疾病을 診斷하는 用途로는 흔하게 쓰일 展望이다. 市場 規模는 現在보다 5倍는 커질 것으로 보인다.

서울대 醫大 서정선 敎授는 “DNA칩이나 蛋白質칩과 같은 바이오칩은 個人別 豫測 醫學時代에 重要하다”고 말한다. 大量으로 값싸게 DNA나 蛋白質을 分析해 個人이 病에 걸릴 可能性을 把握하는데 바이오칩이 有用하게 쓰인다는 것이다. 例를 들어 癌을 豫測하고 癌이 轉移되는 進行 方向이나 速度를 알 수 있다.

바이오칩에는 사람의 몸 속에 移植해 血壓 血糖 體溫 等 必要한 情報를 貯藏해 願하는 곳에 電送하는 生體 揷入用 칩도 包含된다. 이를 利用하면 患者가 갑자기 意識을 잃은 緊急狀況에서도 醫師는 칩에 貯藏된 情報를 통해 迅速히 對應할 수 있다. 이런 生體 揷入用 칩은 實際로 지난해 美國에서 한 家族에게 移植되기도 했다. 個人의 特定 遺傳情報는 카드에 貯藏해 갖고 다닐 수도 있다. 이럴 境遇 特定 藥에 對해 過敏性 體質인지, 어떤 疾病을 앓았는지에 關해 醫師가 쉽게 把握할 수 있게 된다.

손가락의 피 한 방울로 個人의 遺傳情報가 瞬息間에 判讀돼 身元을 把握하는 일은 이제 映畫 속에서만 可能한 것은 아니다.

이충환 동아사이언스記者 cosmos@donga.com