2020년 1월에 처음 등장한 제노봇(Xenobot)은 아프리카발톱개구리(Xenopus laevis)에서 추출한 배아줄기세포를 심장근육 세포와 피부세포로 분화 시켜 만든 최초의 ‘살아있는 로봇’입니다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과에 따라 분화된 두 종류의 세포를 테트리스 블록처럼 쌓아 1mm 정도의 제노봇을 만듭니다. 이때 피부세포는 로봇의 몸체 역할을 하고, 심장근육은 수축과 이완을 반복하면서 로봇을 이동시키는 엔진 역할을 하게 됩니다. 연구진은 제노봇 1.0에 이어 2021년 3월에 표면의 섬모를 추진력으로 이용하는 능력, 환경에 따라 몸 색을 바꾸는 능력, 자가 치유 능력을 갖춘 제노봇 2.0 을 선보였으며, 2021년 11월에는 자가 복제까지 가능한 제노봇 3.0을 발표했습니다. 

로봇이 복제라니, 어떻게 가능했을까요? 특별한 환경에서, 줄기세포가 있는 배양 접시에 제노봇을 풀어놓으면 부모 제노봇들이 눈덩이를 뭉치듯 흩어진 세포들을 모아 자식 제노봇을 만든다고 합니다. 다만 자식 제노봇은 부모보다 크기가 작고, 제노봇을 구성하는 세포 수가 50개 밑으로 줄어들면 복제 능력을 잃어버리게 됩니다. 그래서 2세대를 넘어가는 자가 복제가 드물지만, 제노봇의 형태에 따라 자가 복제 능력이 유지되는 세대도 상이합니다. 연구팀이 슈퍼컴퓨터로 수십억 가지의 형태를 실험해보았는데, 팩맨(알파벳 C) 형태의 제노봇의 자가 복제가 가장 효과적이고 최대 4세대까지 복제할 수 있었다고 해요. 이 자가 복제 방식은 지금껏 유기체에서는 한 번도 발견된 적 없는 방식이라 더욱 주목받고 있습니다. 

제노봇은 어디에 활용할 수 있을까요? 제노봇이 아직은 초기 개발 단계이지만 앞으로의 맞춤형 질병 치료에 긍정적인 전망을 제시할 것이라는 기대를 받고 있습니다. 우선 제노봇의 이동성을 이용하면 인간의 몸 안에 약물을 전달하거나 혈관 속의 찌꺼기를 제거하는데 이용할 수 있습니다. 더 나아가, 자가 복제 방식을 이용하면 손상된 세포를 재생시킬 수도 있고, 기형 치료, 장기 이식 등에도 쓰일 수 있겠죠? 그리고 살아있는 세포로 만들어진 제노봇은 에너지를 다 쓰면 자연스레 썩어 사라지는 친환경적 로봇이어서 환경오염 현장에서도 유용하게 쓰일 수 있습니다. 

문제 1) 제노봇에 대한 설명으로 적절하지 않은 것을 고르세요.     

① 제노봇은 아프리카발톱개구리의 세포로 만든 살아있는 로봇이다.    
② 제노봇에서 엔진 역할을 하는 세포와 유사한 세포는 아프리카발톱개구리의 심장에서 찾을 수 있다.     
③ 제노봇은 몸집을 불린 후 반으로 갈라지는 과정을 통해 복제된다.        

문제 2) 제노봇의 자가 복제에 대한 설명으로 옳은 것을 고르세요.    

① 자가 복제로 생성된 자식 제노봇은 부모 제노봇보다 대체로 크다.    
② 제노봇의 자가 복제를 위해서 줄기세포가 충분히 준비되어야 한다.    
③ 제노봇의 자가 복제 방식은 제노봇 이전에 몇몇 유기체에서 발견된 적 있다.      

문제 3) 제노봇 활용의 장점으로 옳지 않은 것은 무엇인가요?    

① 제노봇의 자가 복제 능력을 응용하면 큰 상처를 입은 환자의 세포 재생을 도울 수 있다.    
② 제노봇은 환경오염 현장에서 오염물질 제거에 활용할 수도 있다.    
③ 제노봇은 재활용 가능한 소재로 만들어지기 때문에 경제적이다. 

정답 : 1)③    2)②    3)③