현재 스위스 로잔공과대학교 류동렬박사 분자생물학 연구로 당뇨병이나 현재 난치병을 치료할 수 있는 세상을 만들고자 노력하는 한국인을 만나 현재 난치병 연구는 어디까지 왔으며 어떤 방법이 개발 되고 발견됐는지 알아본다.
문=박사님께서는 ‘분자생물학’이란 분야의 과학자이신데, 현재 어디에 소속이시며, 구체적으로 어떤 연구를 하시며, 그 연구가 실질적으로 어떤 분야에 적용이 되는지요?
답=제가 현재 선임연구원으로 연구하고 있는 곳은 스위스 로잔 소재의 EPFL 혹은 스위스 로잔 연방공대라고 불리는 곳입니다. 좀 더 구체적으로 제가 소속된 실험실은 Johan Auwerx 교수의 실험실 (http://auwerx-lab.epfl.ch/) 입니다.
생명과학 분야에도 다른 과학기술분야와 마찬가지로 다양한 명칭으로 수식될 수 있는 과학자들이 있습니다. 예를 들면 유전학자, 발생학자, 면역학자, 생화학자, 분자생물학자 등이 있습니다.
과거에는 연구분야 혹은 연구방식에 따라서 구분이 쉬웠습니다. 하지만 최근에는 연구분야가 단순하게 구분이 되지 않는 경우가 많고 또한 다른 학문에서 보실 수 있듯이 다른 학문 분야와 융합이 되기도 합니다.
예를 들면 발생유전학, 면역대사학, 생태생리학 등이 있을 수 있습니다.
저의 경우도 분자생물학(학부전공)자와 같이 부를 수 있겠지만, 동시에 제가 사용하는 연구방식이 다양하기에 유전학자, 세포생물학자, 생화학자, 동물생리학자, 암학자, 대사학자, 노화학자 등과 같이 다양하게 불릴 수 있습니다. 아무래도 연구분야 전반을 일반적으로 부르는 생명과학자라는 말이 더 알맞다고 할 수도 있습니다.
저와 저희 그룹에서 연구하고 있는 분야를 조금 더 구체적으로 말씀드리면 제2형 당뇨병, 비만, 동맥경화와 같은 대사질환과 체세포 노화, 성체줄기세포 노화 및 파킨슨병 등과 같은 노화 관련 질환에 기여하는 유전자와 세포 신호 전달체계를 동정하는 것이라고 말씀드릴 수 있습니다. 또한, 연구발견한 유전자 및 신호 전달체계를 조절하는 약물을 동정하거나 개발하여 관련질환의 예방법 또는 치료법 발전에 새로운 실마리를 제공하는 것이 연구의 궁극적인 목적이라고 할 수 있습니다.
문=동아대 체육학과를 졸업하신 걸로 아는데, 어떤 연유에서 학과의 공부와는 생소한 이 분야로 전환하시어 공부를 지속하시게 되었고, 스위스까지 가시게 됐는지요?
답=아마도 많은 과학자가 그러하듯 저도 단순한 이유에서 지금의 길을 걷게 되었습니다. 육군 병장으로 만기 전역 후 뉴질랜드, 오스트레일리아 등지에서 배낭여행을 하였고, 당시 여비가 충분하지 않았기에 현지에서 공장, 농장이나 백팩커스라고 불리는 호스텔에서 일하기도 하였고, 한편으로는 어렵게 모은 돈을 낭비하지 않기 위해서 입장료같은 비용이 없는 대학이나 박물관을 중심으로 여행하였습니다.
뉴질랜드 퀸즈타운(Queens town)에서 더니든(Dunedin)으로 향하던 어느 날, 여느 다른 날과 마찬가지로 히치하이킹을 하였고, 운이 좋게 더니든의 오타고대 학생의 차를 탈 수 있었습니다.
그 학생은 잘 곳이 없는 저에게 자신의 집에서 지낼 수 있게 해주었고, 대략 1주일을 머물면서 근처 오타고 대학을 구경할 수 있었습니다.
그리고 오타고 대학에서 근육을 연구하는 실험실을 방문할 수 있었고, 연구 중인 연구원과 여러 가지 이야기를 할 수 있었습니다. 당시 학부생인 저에게 전자현미경으로 근육을 연구하는 연구원의 모습은 너무나도 멋있어 보였습니다. 그 연구원과 이야기 나눈 것 중에 하나가 바로 ‘왜 규칙적인 활동이나 운동을 하는 사람이 더 건강하지?’에 관한 것이었습니다. 그 날 여러 가지 이야기를 나눈 다음에 운동이 어떻게 인간을 건강하게 하는지 분자 수준에서 이해하고 싶어졌습니다.
여행을 마치고 대학에 복학한 다음에도 항상 그 질문은 저의 곁에 있었습니다. 주위에 많은 사람은 당연한 듯 ‘운동을 해서 건강하다’라고 말했지만, 운동이 사람을 건강하게 하는 분자 수준의 메커니즘을 이해하고 싶은 저에게 충분한 답일 수 없었습니다. 당시 저에게 생화학을 가르쳐 주신 현송자 교수님께서 짧지 않은 여정에 대해 쉽지 않은 도전을 결정할 수 있게 많은 격려와 용기를 주셨습니다. 그렇게 여행 중에 생긴 답을 찾기 위해서 새로운 도전을 떠나게 되었습니다. 그 도전의 첫걸음으로 동아대학교 체육학과를 졸업하고 부산대학교 분자생물학과에서 다시 학부생활을 시작하였습니다.
어리석은 질문 하나로 새로이 시작한 학부생활은 두 번째 학부생활임에도 녹녹하지만은 않았습니다. 새롭게 배워야 할 것이 너무 많았습니다. 하지만 그 배움의 순간은 즐거운 기억으로 각인되어 있습니다. 두번째 학부생활을 마치자마자 이어서 동대학교 대학원에서 정재훈 교수님 지도하의 석사과정에 진학하였고, 유전자를 조작하고 유전자의 발현을 연구하는 실험생물학의 맛을 볼 수 있었습니다. 많은 것을 배울 수 있었지만, 제가 얻고자 하는 답을 세포에서뿐만 아니라 실험동물에서도 확인하고 싶은 욕구에 성균관대학교 의과대학의 박사과정에 지원하였습니다. 현재는 고려대학교로 옮기신 구승회 교수님 지도로 더 많은 것을 배우고 스스로 연구할 수 있는 능력을 함양하는 기회가 되었습니다.
아는 만큼 보인다고 했던가요? 지식이 쌓이는 동안 알게 된 것보다 더 많은 것을 더 알고 싶게 되었고, 아직도 모르는 것이 많다는 것을 깨닫게 되었습니다. ‘운동이 어떻게 사람을 건강하게 하나?’라는 질문은 이제 ‘대사질환이나 노화 및 노화 관련 질환에 관련된 유전자는 무엇이고, 또한 이들 질환에 연계된 세포 내 현상은 무엇인가?’로 확장되었습니다.
이와 같은 질문은 저만의 질문이 아니고 인류의 원초적인 질문들과 이어져 있다고 생각됩니다. 그리고 수많은 위대한 과학자들의 노력에도 여전히 많은 부분이 베일에 가려져 있습니다. 인류의 원초적 질문에 답하려 노력하는 과학자의 대열에 들어서기 위해서 그리고 아직도 부족한 많은 부분을 채우기 위해서, 학부 시절 가졌던 여정의 시작점을 스위스에서 이어나기로 하였습니다.
스위스는 인구와 영토를 기준으로 보면 매우 작은 나라에 속하지만, 그 작은 외적 규모와는 비교되지 않을 만큼 막대한 비용을 기초과학에 투자하고 있으며, 국적에 상관없이 뜻있는 다양한 과학자들을 모으고 지원하고 있습니다. 여기 실험실의 총괄책임 연구자인 Johan Auwerx 교수님도 벨기에 태생의 생명과학자로 스위스 로잔연방공대에서 적극적인 초빙으로 스위스에서 연구하는 과학자 중 한 분입니다. Johan Auwerx 교수님은 의사, 분자생물학자, 유전학자, 생리학자 등의 다양한 수식어로 소개될 수 있는 분이며, 생체 내 에너지 대사와 대사질환, 노화 및 노화 관련 질환 연구의 선구자입니다.
박사과정 동안 저에게 Auwerx 교수님은 저명한 논문의 책임저자였고, 같이 연구하고 싶은 혹은 만나뵙고 싶은 선망의 대상이었습니다. 저같이 풋내기 한국 학자에게 기회를 줄지 의문이었지만, 박사과정이 끝날 무렵 이메일을 보내 박사후연구원으로 교수님의 실험실에서 연구하고 싶다는 의사를 밝혔고, 스위스 로잔 현지 초청세미나와 인터뷰를 통해서 Auwerx 교수님의 실험실에 구성원이 될 수 있었습니다. 최근에는 지난 5년간의 박사후연구원 생활을 마감하고, 같은 그룹에서 선임연구원(Senior scientist)이 되어 미토콘드리아 관련 질환 (대사질환 및 심장질환), 근육에 있는 성체 줄기세포의 노화, 간암 분야 등에서 연구를 수행하고 있습니다.
문=마치 화두를 깨기위해 치열하게 고민하는 흡사 수행자의 모습이 떠오릅니다. 그렇다면 박사님의 연구 성과는 어떤것이 있습니까?
답=국내에서 박사과정 연구원일 당시는 주로 간에서 당신생 과정 (당뇨병 관련 유전자)와 인슐린 저항성 형성에 관하여 연구하였습니다. 지도 교수님이신 구승회 교수님과 전남대학교 최흥식 교수님, 가천의대 최철수 교수님, 연세의대 이명식 교수님과의 공동연구로 대사성 질환의 권위지인 “Cell Metabolism”과 “Diabetes” 등에 발표한 논문을 포함하여 총 10편의 논문을 발표하였습니다.
스위스에서 지난 5년간 연구한 성과를 요약하면, 총 11편의 논문을 발표한 것과 진행 중인 2건의 특허를 포함하여 총 3건의 국제 특허를 만든 것입니다. “Cell Metabolism”에 SIRT7 이라는 유전자가 미토콘드리아 관련 질환의 핵심 인자라는 것을 규명한 논문과 간 질환 권위지인 “Hepatology”에 NCoR1이라는 유전자가 지방간과 관련 있음을 규명한 논문을 주저자로 발표하였고, “Nature”, “Cell” 등의 국제 학술지에 공동저자로 논문을 발표하였습니다.
절차가 진행 중인 2편의 특허는 근육의 성체줄기세포(Muscle stem cell) 노화지연에 관한 것이고, 특허 출원이 완료된 1편은 석류에 풍부한 엘라그산(ellagic acid)의 대사물질이 근육 세포 등에서 자가포식(autophagy/mitophagy)등을 활성화하여 건강한 근육을 유지하는 것에 도움을 주는 기술에 관한 내용입니다. 이들 특허 3편 역시 국제 저널에 투고하여 심사 중입니다.
문=박사님께서 생각하시는 연구의 보람과 아쉬운 점, 그리고 박사님과 같은 전철을 밟고 있는 후학들에게 한말씀 해주신다면?
답=연구의 보람이라는 질문에는 두 가지로 답을 드릴 수 있을 것 같습니다. 연구자의 삶에서 가장 즐거운 때는 아무래도 본인이 세운 가설을 지지해주는 실험결과를 얻었을 때가 아닐까 합니다. 특히, 가설에 부정적인 연구자들이 주변에 많을 때, 가설을 지지하는 결과를 발표하는 느낌은 말로 표현할 수가 없을 듯합니다. 좀 더 현실적인 보람을 찾는다면 그런 결과들이 쌓여서 한 편의 논문으로 완성될 때라고 말씀드릴 수 있을 것 같습니다.
연구하면서 항상 아쉬워하는 점은 제가 가지고 있는 지식의 넓이나 깊이가 아직도 부족하다는 것입니다. 나름대로 최선을 다하려 하지만 그 부족함을 채우기는 쉬운 일이 아닌 것 같습니다. 또 다른 아쉬운 점은 국내로 돌아가 독립적인 연구도 하고 후학도 양성할 수 있는 기회를 아직 가지지 못한 것입니다. 언젠가 좋은 기회가 오면, 그 기회를 얻을 수 있도록 계속 준비하고 있습니다.
그리고 제가 후학들에 조언을 줄 수 있을 만큼 경험이 많지는 않았지만, 일천한 경험으로 말씀드린다면, ‘하고 싶은 일이 무엇인지를 찾아라’라는 원론적인 말도 해드릴 수 있겠지만, 좀 더 현실적인 조언을 드려볼까 합니다. 많은 것이 빠르게 변화하는 요즘과 같은 시대에 “트렌드” 혹은 “유행”이라는 말은 가장 쉽게 접할 수 있는 단어가 아닌가 합니다. 과학에도 분명 트렌드가 있습니다. 연구의 트렌드를 따르는 행위를 좋은 것 혹은 나쁜 것으로 단편적으로 말해줄 수 없습니다. 하지만 단순히 트렌드만을 고집하는 연구는 분명 좋지 않다고 말씀드릴 수 있을 듯합니다.
그럼에도 불구하고 분명한 것은 연구 테마가 아니라 연구 방법론 혹은 연구 방식은 분명히 트렌드를 따라야 한다는 것입니다. 특히, 생명과학 분야는 수학, 물리, 화학과 같은 다른 기초분야와 전기 전자, 재료, 컴퓨터 등과 같은 공학 분야의 발전으로 말미암아 크게 발전을 하였고, 하고 있고 또한 할 것으로 믿어 의심치 않습니다. 이들 분야의 발전과 생명과학계로 유입은 다양한 트렌드를 형성하고 있습니다. 예를 들면 Next-generation sequencing, single cell biology 등과 같은 것이 있습니다. 트렌드와 같은 이들 기술을 간과하지 않고 지속해서 업데이트하는 것이 매우 중요하다고 생각합니다. 정리하면, 하고 싶은 연구는 ‘트렌드’가 아닌 진정 연구하고 싶은 분야를 찾아가시되, 기술발전과 연구방법론에서 기인하는 트렌드는 꼭 지속해서 따르시길 말씀드리고 싶습니다.
문=그리고 한국 과학계의 인재들이 해외로 많이 빠져나가는 건 어제 오늘일이 아닌 것같습니다. 앞으로 한국 과학이 발전하기 위한 조언을 한마디 해주신다면요?
답=이와 같은 질문도 저 같은 젊은 학자가 언급하기에는 다소 무거운 주제인 것 같고, 저의 일천한 지식이나 경험으로 “의미 있는 조언”이라는 것을 할 수 있을지 의문입니다. 그럼에도 불구하고 감히 사견을 피력하자면, 현재와 같은 상황에서 “해외로 인재가 빠져나가는 것이 과연 나쁜 것인가?” 반문해보고 싶습니다. 해외에 계시는 한국 과학자의 수를 고려해서보면, 한국에서 대학을 제외하고는 저 같은 과학자가 연구에 전념할 수 있는 안정적인 연구기관이 얼마나 있을까요? 하물며 대학의 경우도 외국과 경쟁할 만큼 충분한 실험실을 열고 연구할 수 있는 대학이 몇 곳이나 될까요? 또한, 연구예산은 해외의 많은 인재를 수용하기에 충분할까요? 현실적으로 파이(예산)가 지금보다 커지지 않는 상황에서 해외 과학자들이 귀국하는 것이 과연 도움이 될지 의문입니다. 물론 해외에서도 자리를 잡는 것이 결코 쉬운 일은 분명히 아닙니다. 하지만 기회가 된다면 귀국만 염두에 둘 것이 아니라 세계 어디라도 자신의 꿈을 조금이라도 실현할 수 있는 곳을 찾는 게 현실적인 답이지 않겠냐고 저처럼 해외에 계시는 젊은 과학자들에게 말씀드리고 싶습니다.
다르게 말씀드리면 (혹은 국내에 계신 분들에게 읍소를 하자면) 국내에도 Salk Institute (소아마비 백신의 개발자 Salk에 의해서 설립), Morgridge institute (Cisco system의 회장인 John Morgridge가 설립), Ludwig Cancer Research (사업가인 Daniel Keith Ludwig에 의해서 설립), Howard Hughes Medical Institute (사업가인 Howard Hughes에 의해서 설립) 등과 같은 비영리 연구소나 연구재단이 기부와 같은 방식으로 설립된다면 국내외에서 활동 중인 인재들에게 좋은 기회를 줄 수 있고, 한국 과학발전의 새로운 티핑포인트(tipping point)를 만들 수 있지 않을까 생각해봅니다.
문=거주하시는 스위스에 한국인은 어느정도 거주하고 있으며, 서로 왕래가 있으신지요? 그리고 박사님께서 생각하시는 스위스의 매력은 어떤 것이 있을까요?
답=제가 연구하고 있는 로잔공과대학에는 대략 30여 명 정도의 학생과 연구원이 계십니다. 로잔공과대 한인회라는 이름으로 자주는 아니지만 다양한 형태의 모임을 하고 있습니다. 지난 상반기에는 스위스에 거주하는 과학자와 기술자를 대표하는 재스위스 과협(http://www.kseas.org)의 지원으로 로잔지역 학술세미나도 개최하였습니다. 후반기에는 독일어권 취히리 연방공과대에서 학술세미나를 개최할 예정이고, 로잔, 바젤, 제네바 등에 계시는 여러 과학자분들과 자리를 함께할 계획입니다.
스위스의 매력은 아름다운 자연을 품고있는 나라이기에 생활공간에서 1시간 이내의 거리에 산, 호수 등과 같은 다양한 자연공간이 있습니다. 일을 하다 지친 심신을 위로하고 재충전할 곳이 먼 곳에 있지않다는 것이 큰 장점입니다. 그리고 유럽의 다른 나라와는 다르게 (물론, 북미대륙만큼은 아니겠지만) 매우 다양한 인종이 있는 곳이라는 점과 앞서 말씀드렸던 과학 기술에 아낌없이 투자하는 나라라는 점이 저와 같은 외국인 과학자에게 큰 메리트가 될 수 있지 않을까 합니다.
문=바쁜 연구와 강의 중 특별히 하는 취미나 여가활동이 있으신지요?
답=아이들이 태어나기 전에는 스카이다이빙과 패러글라이딩 등을 하였습니다. 현재는 시간이 생기면 아이들과 등산이나 자전거 타기를 함께 하고 있습니다. 혼자만의 바람인지는 모르나, 아이들이 조금 더 성장하면 대학시절부터 원래 제가 좋아했던 레저스포츠 (클라이밍, 하이킹, 스카이다이빙 등)를 함께해보려 합니다.
문=앞으로 하시고자 하는 새로운 도전이 있으시다면 어떤 것인지요?
답=연구자 혹은 과학자의 삶은 항상 도전과 좌절을 곁에 두고 사는 것으로 생각합니다. 연구해보고 싶은 그리고 도전해보고 싶은 분야는 너무나도 많습니다. 그와 같은 하고 싶은 것들이 없어질 때까지 연구를 해보는 것이 ‘도전’이라고 정의하고 싶습니다. 연구 외적으로는 17년 전에 마라톤 풀코스를 완주한 적 있는데, 다시 한 번 도전해보고 싶습니다. (현장인터뷰 강효훈)
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