올해의 '10대 과학기술' 발표 Science magazine unveils 2015 "Breakthrough of the Year"(VIDEO)

“유전자 가위” 

CRISPR 유전자 편집기술1위 선정

“전례없는 선택”,사이언스지

Gene-editing technology 유전자편집기술 출처 신화사

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    미국 과학지《사이언스》에서 17일, 선정된 2015년 10대 과학기술을 공개했다. 업계에서 “유전자 가위”로 불린 CRISPR 유전자 편집기술이 올해의 가장 중요한 주목받은 기술로 선정됐다.

존 트래비스 《사이언스》지 집행뉴스편집은 이는 “전례없는 선택”이라면서 그것은 이 기술이 과거 두차례나《사이언스》의 연간 10대 기술에 선정됐지만 올해에는 가장 중요한 기술로 선정됐기 때문이라고 밝혔다.

   

《사이언스》지에서는 CRISPR이 정확하고 저렴하며 조작이 간편한 등 특점이 있어 많은 과학연구기구에서 해당 기술을 개발, 이용하고 있다면서 이 기술은 “수많은 영역에 지속적인 흥분과 낙관”을 가져다주고 반드시 “연구에 혁명적인 영향을 가져다줄 것”이라고 밝혔다.

   

올해 기타 9가지 주목받은 과학기술의 성과는 다음과 같다：

   “뉴허라이즌스”호 탐사선과 명왕성의 “데이트”：미국의 “뉴허라이즌스”호 탐사선이 2006년 1월 발사되어 9년간에 달하는 추적을 거쳐 미국 동부 시간 7월 14일에 근거리에서 명왕성을 스쳐지나가게 돼 처음으로 이 머나먼 왜행성을 탐사한 인류 탐사선이 되었다.

 

뇌속에도 림프관이 있다：림프시스템은 망상의 액체상태의 시스템이며 인체를 도와 페기물을 제거하고 면역세포를 운송할 수 있다. 올해 과학자들이 실험용 쥐의 뇌속에서 면역시스템에 연결되는 림프관을 발견했 수십년간 교과서에 기재된 “뇌속에는 림프관이 없다”는 낡은 관념을 뒤엎었다.

효모로 합성된 아편류형의 진통제: 아편류 약물은 진통효과가 가장 훌륭한 한가지 약물이다. 그러나 그 유일한 내원은 양귀비이다. 따라서 생산이 양귀비 재배에 의존하고 있다. 미국 과학자들이 유전 공학 기술로 효모를 개조해 당분을 테바인으로 전환시켰으며 후자는 아편류 진통제 생산에 사용될 수 있다.

양자 얽힘 상태 확인：이 개념은 공간중에 분리된 두 입자가 거리의 멀고 가까움을 떠나 서로에게 영향을 줄 수 있다는 말이다. 한 입자의 성질을 측정해내면 즉시 다른 한 입자의 성질을 판단할 수 있다. 아인슈타인은 이런 “유령같은 원격 효과”를 접수하는 것을 거절했다. 그것은 이는 그가 제기한 그 어떤 물질의 운동속도도 빛의 속도를 초과할 수 없다는 이론과 충돌이 발생하기 때문이다. 그러나 올해 과학자들은 실험을 통해 양자 얽힘 상태를 확인했다.

맨틀 플륨 존재 증거 찾아내：맨틀 플륨의 존재여부는 이미 40여년간 쟁논되어 왔다. 지지자들은 맨틀 플륨이 지심열량을 지표로 끌어냈고 이는 하와이화산이 지각 판 중부에서 형성된 이유를 설명할 수 있다 주장해왔다. 올해 과학자들은 지진파 영상 기술로 지금까지 정확도가 가장 높은 지구 내부 모시도를 그려냈고 28개 맨틀 플륨 존재 증거를 발견했다. 이런 맨틀 플륨은 폭이 800킬로미터에 달해 앞서 예측한 것의 3배를 초과하는 수준이다. 따라서 지핵 냉각 모형도 수정이 필요할 것으로 전망되고 있다.

에볼라 백신 개발：에볼라 약물과 백신의 개발 진척이 전체적으로 실망스러웠다. 그러나 캐나다공공위생국 등 기구에서 개발한 VSV-EBOV 에볼라 백신 3기 임상실험 결과는 아주 고무적이였다. 그 보호효과는 75%에서 100% 사이였다.

개선 심리학 연구：많은 심리학 실험 결과들은 모두 중복할수 없었다. 그러나 현재 제기된 일종의 해결방법은 바로 “사전 등록”이다. 즉 실험전에 실험방안을 공개해 최종 결과가 어떻든 모두 결과를 공개하고 통계, 분석하는 것으로 실험의 투명성을 확보하고 연구인원들이 유리한 부분의 데이터만 선택하는 것을 피면하게 하는 것이다.

새로운 고대 인종 화석：한 국제 단체가 남아공 모 석굴 깊은 곳에서 1500여개의 골격화석을 찾아냈으며 이런 화석은 일반적이지 않게 원시인류와 현대인류의 특징을 한데 섞어놓은 듯 했다. 과학자들은 이런 새로운 인종을 “날레디인”으로 명명했고 현재 발견된 가장 이른 인종 중 하나이다.

초기 아메리카인들은 아시아에서 왔다：과학연구인원들이 케너윅 맨의 골격에 대한 게놈 검사를 추진한 결과 이 골격은 8500년 전의 것으로 발견됐다. 검사 결과에서는 초기 아메리카인들이 아시아에서 이주한 것으로 나타났고 해당 연구는 초기 아메리카인 조상에 관한 분쟁을 잠식시킬 것으로 기대되고 있다. [글/신화사 기자 린샤오춘(林小春), 번역/ 신화망 한국어판] 

[신화사 워싱턴 12월 19일] 

Science magazine unveils 2015 "Breakthrough of the Year"

CRISPR’s ability to edit DNA has helped scientists create a menagerie of genetically new organisms.Illustration: Davide Bonazzi/@SalzmanArt 

By Mary Brophy Marcus

Science magazine has unveiled its 2015 "Breakthrough of the Year" and the winner is a gene-editing technology that experts say will change life as we know it -- potentially revolutionizing medicine, basic science, and agriculture.

The gene-editing tool called CRISPR -- derived from a bacterial protein -- lets scientists cut and paste specific portions of DNA, offering a path to new treatments or cures for genetic diseases.

Science managing news editor John Travis said while the technique was first developed in 2012, CRISPR came into its own this year and has begun to transform science and spark public debate, making it the most outstanding scientific development of 2015.

Cheap, widely available, and easy to use, 

the genome editing system called CRISPR 

earned Science's 2015 Breakthrough of the 

Year laurels for many great feats and some 

controversial ones-including the alteration 

of DNA in human embryos. DAVIDE BONAZZI

@SALZMANART

It's an "unprecedented selection," Travis told CBS News. CRISPR has appeared twice before as a Science "Breakthrough" runner-up. It's the only runner-up to later be elevated to "Breakthrough of the Year" status.

CRISPR nudged out this year's Pluto space mission for the top vote, Travis said. In July, NASA's New Horizons spacecraft sent back images of ice mountains, nitrogen glaciers, and an array of tumbling moons.

The selection process is a careful one, Travis said. "Throughout the year, we try to keep track of major developments and then after Labor Day, we collect a short list of 40 to 45 possibilities and begin a winnowing process," he said.

Discussion and debate ensues until the top ten choices are made.

"As the year went on, CRISPR had done so many new things that were profoundly affecting how science is conducted and profoundly affecting how society is going to have to have to deal with CRISPR that in the end we felt we couldn't deny its elevation to the top choice," said Travis.

He said this year was special for CRISPR for a number of reasons. In the December 17 issue of Science, Travis highlights two stand-out examples: the creation of a long-sought "gene drive" that could eliminate pests or the diseases they carry, and the first intentional gene editing of DNA in human embryos, controversial work by Chinese researchers who used nonviable embryos from a fertility clinic.

The embryo work spurred a gene editing summit, convening top experts from around the world in Washington, DC, in early December.

"The summit confronted a fraught -- and newly plausible -- prospect: altering human sperm, eggs, or early embryos to correct disease genes or offer 'enhancements,'" Travis wrote in his article.

This year, researchers were also able to conduct a CRISPR-driven deletion of 62 copies of a retrovirus' DNA in the pig genome, which could have major implications for humans who need organs, Travis said. The Science paper was published in early November by Harvard researchers.

CRISPR's ability to deliver a gene to precisely the right location, compared to the techniques that came before it, and its affordability and relative ease of use in the lab, make it a desirable tool, scientists at the summit said earlier this month.

"It's only slightly hyperbolic to say that if scientists can dream of a genetic manipulation, CRISPR can now make it happen," Travis said.

"We -- the world, science, patients and our descendants -- need gene editing to be pursued and if possible, to be made safe enough to be used in humans," said John Harris, professor of bioethics and director of the Institute for Science, Ethics and Innovation in the School of Law at the University of Manchester. Harris spoke at the gene editing summit earlier this month.

In an accompanying editorial in Science, Marcia McNutt, editor-in-chief of the Science family of journals, said, "In two years' time CRISPR will have brought to many diverse fields in biology the enduring level of excitement and optimism that immunotherapy has brought to cancer patients."

CRISPR research has already begun in somatic (non-reproductive) cells. "The earliest ones are going to be somatic interventions with various kinds of blood stem cells," Pilar Ossorio, professor of law and bioethics at the Morgridge Institute for Research at the University of Wisconsin-Madison, told CBS News at the gene editing summit in Washington, DC.

"For instance, if you wanted to try and increase somebody's pancreatic islet cells' production of insulin, you might want that gene editing, or 'gene therapy,' to go right to the pancreatic islet cells," Ossorio said. Theoretically, the therapy could help people with certain types of diabetes whose pancreas cells don't make enough insulin.

"You'll see a bevy of CRISPR uses in editing the DNA of cells that have been taken outside of the body and then returned to a person," said Travis.

And CRISPR will be used in agriculture as well, he predicts. "The ease with which we can manipulate plant DNA with it -- we are going to see a lot more genetically modified plants and there's going to be controversy about how to handle them in the regulatory sense."

Science readers had the chance to weigh in and vote in a separate people's choice "Breakthrough" poll, and Pluto won its moment in the sun, taking first place with 35 percent of the popular vote. CRISPR came in second with 20 percent of the public's vote.

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