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블록체인 기반 유전체 분석 시스템 구축해야 글로벌 시장조사기관 프로스트 앤 설리번이 내놓은 보고서 '비전 2025 헬스케어의 미래'에 따르면 현재 전 세계 병원에서 매년 생성하고 있는 의료 데이터는 약 150EB(엑사바이트)이며, 2020년이면 2300EB을 넘을 것으로 보고 있다. 1EB는 기가바이트(GB)의 약 10억 배로 상상하기 힘든 만큼 방대한 양이다.

현재 병원에서 만들어지는 의료데이터는 대부분 의무 기록과, 혈압과 혈당, 엑스선 영상 등 의료장비로 측정한 것이다. 하지만 가까운 미래에 개인 유전체 분석으로 맞춤형 의료가 가능해진다면 지금보다 훨씬 복잡하고 용량이 크며 무엇보다도 개인적인 데이터가 다량 쌓일 전망이다.

유전체 분석 결과 생산되는 데이터는 개인의 유전체 전체의 염기서열뿐 아니라, 각자 갖고 있는 유전자의 종류와 발현 정도 등이다. 내가 어떤 병에 걸릴 위험이 높은지 미리 예측하거나, 여기에 기술이 더욱 발달하면 그 유전자를 표적으로 하는 예방 치료를 받을 수 있다.

그래서 전 세계 과학자들은 사람의 유전체 전체를 정밀하게 분석하는 한편, 각 유전자가 어떤 기능을 하는지 어떤 병에 관여하는지에 대해 연구하고 있다.

맞춤형 의료 가능해지려면 개인 유전체 정보 제공 필요
박종화 UNIST 게놈센터장이 11일 서울 인터콘티넨탈 호텔에서 열린 '유전체 빅데이터와 블록체인의 융합' 세미나에서 유전체 분석 결과를 활용한 맞춤형 의학에 대해 설명하고,유전자와 질병 간의 관계를 밝히려면 개인의 유전체 정보를 되도록 많이 수집해야 한다고 설명했다. 이정아 하지만 한 사람의 유전체 데이터는 단독으로는 별 가치가 없다. 여러 사람의 데이터를 모아서 어떤 유전자가 어떤 특성이나 질병에 관여하는지 비교 분석을 해야, 한 개인의 유전 데이터를 보고 질병 발생 위험 등을 예측할 수 있다.

게다가 각각의 유전자가 각기 다른 병을 하나씩 일으키는 것이 아니고, 하나의 질병에 수많은 유전자가 복합적으로 관여할 수 있으므로 유전자의 기능을 밝혀내 발병률을 정확하게 밝히는 일은 쉽지 않다. 유전체를 이용한 맞춤형 의료가 실현되려면 무엇보다도 빅데이터 수집이 절실하다.

박종화 울산과학기술원(UNIST) 게놈센터장(생명공학과 교수)은 11일 서울시 강남구 인터콘티넨탈 호텔에서 열린 '유전체 빅데이터와 블록체인의 융합' 세미나에서 "유전자와 질병 간의 관계를 밝히려면 개인의 유전체 정보를 되도록 많이 수집해야 한다"며 "특히 건강한 사람의 유전체를 많이 모아 표준화하는 일이 중요하다"고 말했다.

그는 "인공지능(AI)으로 유전체 데이터를 이용하는 의료기술이 발달하면 모든 사람이 최소한의 비용으로 건강한 삶을 누리게 될 것"이라며 "여러분 개인에게 유전체 정보를 제공할 기회가 왔을 때 가능한 한 제공해주길 바란다"고 말했다.

자기 유전체 정보를 100% 제공하는 일은 그다지 유쾌하지 않을 수 있다. 유전체 정보만 보고도 나의 체질이나 각 질병 발병 위험률을 알 수 있는 것은 물론이고, 언제 어디서 어떻게 악용될지 알 수 없기 때문이다.

예를 들면 유전체 정보에 나타난 특징을 보고 ‘체력이 약하다’거나 ‘집중력이 비교적 낮다’는 이유로 취업에서 면접도 못 보고 탈락하거나, 결혼을 앞두고 서로의 유전병 발병률을 확인하는 일이 발생할 수도 있다. 또는 현재 지문처럼 국가가 전 국민의 유전체 정보를 수집하게 되면 ‘빅브라더’ 같은 감시 상황이 발생할 우려도 있다.

‘블록체인’ 활용한 보안 시스템 구축 중

전문가들은 유전체를 이용한 맞춤형 의료가 실현되려면 유전자에 대한 연구와 관련 기술을 개발하는 한편, 개인 유전정보를 완벽하게 보안하기 위해 블록체인 기반 플랫폼을 구축하고 있다. 게티이미지뱅크 제공 이미 개인의 유전체 정보는 시장에서 거래되고 있다.

미국 유전자 분석검사업체인 23앤드미는 한 사람당 99~199$(약 11만6500원~23만4000원)의 저렴한 가격에 유전자 분석서비스를 하는 대신 동의한 고객의 유전체 정보를 기업에 판매해 수익을 얻었다. 지난해 7월에는 글로벌 제약회사인 GSK에게 3억 달러를 투자받고, 4년간 독점적으로 고객의 유전체 정보를 제공해 공동으로 신약을 개발한다는 내용으로 연구개발 제휴를 맺기도 했다.

문제는 개인 유전체 정보를 ‘주고받는’ 과정에서 해킹 등 유출이나 위변조 없이 완벽히 보안할 수 있냐는 점이다. 고객이 연구 목적으로 자기 유전체 정보를 제공하도록 허락했다 하더라도 결국 유전자 분석 업체가 이를 통해 이익을 얻을 수 있고, 그만큼 이를 악용할 가능성도 높아진다.

전문가들은 유전체를 이용한 맞춤형 의료가 실현되려면 유전자에 대한 연구와 관련 기술을 개발하는 한편, 개인 유전정보를 완벽하게 보안할 방법을 찾아야 한다고 입을 모은다. 이를 위한 해결책으로 전문가들은 ‘블록체인’에 주목하고 있다.

11일 세미나를 주관한 헬스케어 블록체인 업체인 제노허브는 UNIST의 한국인 표준 유전체 지도(KOREF)를 바탕으로 개인 맞춤형 고정밀 암변이 분석 시스템을 개발하는 한편, 개인 정보를 지키기 위해 블록체인 기술을 접목하는 방법을 찾고 있다. 블록체인은 암호화된 정보를 여러 대의 컴퓨터에 저장, 공유하는 원리로 유출이나 수정, 위변조가 불가능해 안전한 기술이다.

이날 유영준 제노허브 CPO(개인정보보호최고책임자)는 “블록체인 기술은 현재 비트코인 등 금융 정보를 지키는 데 활용되고 있다”며 “그 다음 분야는 유전체 정보가 될 것”이라고 말했다. 그는 “블록체인 기술을 기반으로 개인 유전체 분석 플랫폼을 완성하면 한국뿐 아니라 아시아, 전세계 시장에서도 안전하게 활용할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이외에도 미국의 네뷸라 지노믹스, 국내 젠인포메이션과 메디블록 등에서 블록체인 기술 기반 유전체 정보를 안전하게 공유하는 플랫폼을 구축하고 있거나 이미 개발했다.

[이정아 기자 zzunga@donga.com]