유전자 암호 '진락' 기술…해킹 막고 1.5조달러 지재권 지킨다

미국 조지아 공대 연구진이 유전자 변형 세포주의 지적재산권을 DNA 수준에서 보호하는 신기술을 개발했다.

조지아 공대 연구팀은 11일(현지시간) 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 유전자 암호 기술 '진락(GeneLock™)'의 효과를 입증한 연구 결과를 게재했다고 밝혔다. 이 기술은 산업 스파이 행위나 무단 유출로부터 고부가가치 세포주를 보호하는 것을 목표로 한다.

현재 고부가가치 세포주 보안은 연구실 접근 제한과 같은 물리적 조치에 의존한다. 코리 윌슨 조지아 공대 화학생체분자공학과 교수는 "물리적 보안은 한번 뚫리면 도난이나 오용을 막을 방법이 없다"며 "이는 잠금장치 없는 휴대폰을 책상 서랍에 넣어두는 것과 같다"고 지적했다.

'진락'은 DNA 서열 자체에 암호를 거는 기술이다. 연구팀은 핵심 유전자의 DNA 서열을 뒤섞어 비활성 상태로 만든다. 특정 화학물질 조합을 정확한 순서로 세포에 투입해야만 DNA가 원래 기능으로 재배열된다. 이 화학물질 조합이 '분자 암호' 역할을 하는 셈이다.

연구팀은 기술 보안성을 검증하기 위해 '바이오해커톤'을 진행했다. 한 팀(블루팀)은 암호화된 DNA 서열을 설계했고, 다른 팀(레드팀)은 실험을 통해 이 암호를 해독하도록 했다. 실험에는 생명공학에서 널리 쓰이는 대장균(E. coli)과 형광 단백질 유전자가 사용됐다.

실험 결과, 해커가 필요한 화학물질을 모두 확보했더라도 무작위 탐색으로 암호를 풀 확률은 약 8만5000분의 1(0.001%)에 불과했다. 연구 공동 제1저자인 김도완 박사는 "필요한 화학물질이 없으면 성공 확률은 사실상 무시할 수 있는 수준으로 떨어진다"고 설명했다.

고부가가치 유전자 재료의 세계 시장 규모는 1조5000억달러(약 2160조원) 이상으로 추정되며, 2035년에는 8조달러(약 1경1520조원)에 이를 전망이다. 이 기술은 단백질 의약품, 특수 화학물질, 바이오 플라스틱 등을 생산하는 독점 균주 보호에 활용될 수 있다.

연구팀은 지난 2월 미국 특허상표청(USPTO)에 임시 특허를 출원했으며, 기술 상용화를 위한 회사 설립을 준비 중이다. 윌슨 교수는 "진락 기술은 물리적 보안이 뚫린 후에도 유전적 수준에서 귀중한 세포를 보호할 수 있는 중요한 전환점"이라고 강조했다.