DNA 발견 60주년…생명과학 패러다임 바꿔
컴퓨팅 소재로까지 활용
최인표 한국생명공학연구원 면역치료제연구센터장은 인체 내의 면역세포를 외부에서 배양해 암 치료에 사용하는 세포 치료 분야의 선두 주자다. 서울아산병원과 백혈병 환자 대상의 임상 2상 시험을 진행 중인 그는 올해 폐암 환자 대상의 새로운 임상도 시작할 예정이다. 임상 과정에서 요즘 그가 공을 들이는 연구는 유전정보 분석이다. 최 센터장은 “면역세포 치료 때 효과가 크게 차이나는 두 그룹을 비교해 보니 유전정보에서 다른 점이 발견됐다”며 “이 차이를 정확히 알아내면 맞춤형 암치료가 가능해질 것”이라고 말했다.
○생명체 설계도 DNA
최 센터장은 2005년 암환자의 골수에서 추출한 줄기세포에서 각종 바이러스, 암세포 등을 공격하는 자연살해세포(NK·natural killer)를 분화시켜 이를 환자에게 투여, 치료하는 원리를 세계 최초로 규명했다. 기존 화학물질을 사용한 항암 표적 치료제에 비해 안전성과 치료효과가 우수할 것이라는 게 연구팀의 설명이다. 2016년 치료제를 상용화하는 게 목표다.
면역세포 연구자인 최 센터장은 최근 NK세포 치료제 상용화를 위해 유전정보 분석에도 많은 시간을 투자하고 있다. DNA로 불리는 유전자가 세대 간 유전뿐만 아니라 세포 분화, 사멸 등 모든 생명현상을 조절하기 때문이다. 이 마지막 퍼즐을 풀어야 보다 효과적인 치료제를 만들 수 있어서다.
DNA는 이처럼 현대 생명 과학기술의 패러다임을 바꿔놓은 필수 개념이다. 올해는 DNA의 이중나선 구조가 발견된 지 60주년이 되는 해. 미국과 영국의 젊은 과학자 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭은 1953년 4월 과학학술지 ‘네이처’에 DNA의 구조가 이중나선 형태라는 사실을 처음 발표했다. 이후 DNA 관련 연구는 노벨상을 16번이나 받을 정도로 중요한 연구 소재가 됐다.
호박만한 토마토가 탄생한 것도, 유전자를 분석해 범인을 잡게 된 것도 모두 DNA 구조를 밝혀 가능해졌다. 2003년에는 인간게놈지도가 완성됐다. 하지만 유전정보를 활용한 질병 치료는 아직도 갈 길이 멀다. 사람의 유전자 2만5000여개 중 정확히 어떤 기능을 하는지 밝혀진 것은 절반에 불과하다. 여러 개의 유전자가 복잡하게 얽혀 병을 유발하는 것도 유전자 치료를 어렵게 만드는 이유다.
○DNA의 무한 변신
2000년대 들어서는 ‘DNA의 동생’이란 별칭이 붙은 RNA가 새롭게 주목받으며 DNA 중심의 생명원리 분석에 변화를 가져왔다. 이전까지 DNA가 단백질을 만들 때 잠시 나타나는 중간물질로만 알려졌던 RNA가 다양한 생명현상을 조절할 수 있다는 사실이 속속 드러나고 있어서다.
최 센터장은 “NK세포가 인체 내에서 활성화되기 위해서는 살상 인자인 퍼포린, 그랜자임이 필요한데 이를 조절하는 것도 마이크로 RNA(miR-27a)”라고 설명했다.
환갑을 맞은 DNA는 세포 안에 있는 유전물질이란 개념을 벗어나 컴퓨팅, 바코드 등의 소재로까지 활용되고 있다. DNA 정보를 상품의 바코드처럼 활용해 생물 종과 질병 감염 여부를 판단하는 ‘DNA 바코드’ 기술도 개발되고 있다. 침이나 피 한 방울만 있어도 어떤 병원균에 감염됐는지 알아내는 방식이다. 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C) 등 네 개의 DNA 염기 서열이 서로 달라붙는 결합 반응을 이용해 데이터를 연산하는 일명 ‘DNA 컴퓨터’도 차세대 기술로 주목받고 있다.
김태훈 기자 taehun@hankyung.com
■ DNA
디옥시리보핵산. 생물의 유전정보를 담고 있는 세포 내의 물질로 이중나선 구조를 띠고 있다. 한쪽 나선을 떼어내 그대로 복제하는 방법으로 다음 세대에 유전정보를 물려준다. 나선 안쪽에는 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C) 등 네 가지 염기가 달려 있다. RNA(리보핵산)는 DNA가 단백질을 만들 때 나타나는 물질이다.
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컴퓨팅 소재로까지 활용
최인표 한국생명공학연구원 면역치료제연구센터장은 인체 내의 면역세포를 외부에서 배양해 암 치료에 사용하는 세포 치료 분야의 선두 주자다. 서울아산병원과 백혈병 환자 대상의 임상 2상 시험을 진행 중인 그는 올해 폐암 환자 대상의 새로운 임상도 시작할 예정이다. 임상 과정에서 요즘 그가 공을 들이는 연구는 유전정보 분석이다. 최 센터장은 “면역세포 치료 때 효과가 크게 차이나는 두 그룹을 비교해 보니 유전정보에서 다른 점이 발견됐다”며 “이 차이를 정확히 알아내면 맞춤형 암치료가 가능해질 것”이라고 말했다.
○생명체 설계도 DNA
최 센터장은 2005년 암환자의 골수에서 추출한 줄기세포에서 각종 바이러스, 암세포 등을 공격하는 자연살해세포(NK·natural killer)를 분화시켜 이를 환자에게 투여, 치료하는 원리를 세계 최초로 규명했다. 기존 화학물질을 사용한 항암 표적 치료제에 비해 안전성과 치료효과가 우수할 것이라는 게 연구팀의 설명이다. 2016년 치료제를 상용화하는 게 목표다.
면역세포 연구자인 최 센터장은 최근 NK세포 치료제 상용화를 위해 유전정보 분석에도 많은 시간을 투자하고 있다. DNA로 불리는 유전자가 세대 간 유전뿐만 아니라 세포 분화, 사멸 등 모든 생명현상을 조절하기 때문이다. 이 마지막 퍼즐을 풀어야 보다 효과적인 치료제를 만들 수 있어서다.
DNA는 이처럼 현대 생명 과학기술의 패러다임을 바꿔놓은 필수 개념이다. 올해는 DNA의 이중나선 구조가 발견된 지 60주년이 되는 해. 미국과 영국의 젊은 과학자 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭은 1953년 4월 과학학술지 ‘네이처’에 DNA의 구조가 이중나선 형태라는 사실을 처음 발표했다. 이후 DNA 관련 연구는 노벨상을 16번이나 받을 정도로 중요한 연구 소재가 됐다.
호박만한 토마토가 탄생한 것도, 유전자를 분석해 범인을 잡게 된 것도 모두 DNA 구조를 밝혀 가능해졌다. 2003년에는 인간게놈지도가 완성됐다. 하지만 유전정보를 활용한 질병 치료는 아직도 갈 길이 멀다. 사람의 유전자 2만5000여개 중 정확히 어떤 기능을 하는지 밝혀진 것은 절반에 불과하다. 여러 개의 유전자가 복잡하게 얽혀 병을 유발하는 것도 유전자 치료를 어렵게 만드는 이유다.
○DNA의 무한 변신
2000년대 들어서는 ‘DNA의 동생’이란 별칭이 붙은 RNA가 새롭게 주목받으며 DNA 중심의 생명원리 분석에 변화를 가져왔다. 이전까지 DNA가 단백질을 만들 때 잠시 나타나는 중간물질로만 알려졌던 RNA가 다양한 생명현상을 조절할 수 있다는 사실이 속속 드러나고 있어서다.
최 센터장은 “NK세포가 인체 내에서 활성화되기 위해서는 살상 인자인 퍼포린, 그랜자임이 필요한데 이를 조절하는 것도 마이크로 RNA(miR-27a)”라고 설명했다.
환갑을 맞은 DNA는 세포 안에 있는 유전물질이란 개념을 벗어나 컴퓨팅, 바코드 등의 소재로까지 활용되고 있다. DNA 정보를 상품의 바코드처럼 활용해 생물 종과 질병 감염 여부를 판단하는 ‘DNA 바코드’ 기술도 개발되고 있다. 침이나 피 한 방울만 있어도 어떤 병원균에 감염됐는지 알아내는 방식이다. 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C) 등 네 개의 DNA 염기 서열이 서로 달라붙는 결합 반응을 이용해 데이터를 연산하는 일명 ‘DNA 컴퓨터’도 차세대 기술로 주목받고 있다.
김태훈 기자 taehun@hankyung.com
■ DNA
디옥시리보핵산. 생물의 유전정보를 담고 있는 세포 내의 물질로 이중나선 구조를 띠고 있다. 한쪽 나선을 떼어내 그대로 복제하는 방법으로 다음 세대에 유전정보를 물려준다. 나선 안쪽에는 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C) 등 네 가지 염기가 달려 있다. RNA(리보핵산)는 DNA가 단백질을 만들 때 나타나는 물질이다.
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