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| [약학분야] 인간의 유전자 정보를 아는 시대 |
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2004/01/28 |
2035 |
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대담*바바 요시노부/도쿠시마대학 약학부 약품물리화학교실 교수
21세기는 게놈 해석의 기술이 비약적으로 발전하겠지요. 그 선구자적인 존재의 하나로 우리들은 재작년 유전자 진단을 위한 DNA마이크로칩 개발에 성공했습니다. 암의 원인이 되는 유전자를 불과 50초안에 조사할 수 있는 해석법입니다. 지금까지는 아무리 빨라도 두, 세시간은 걸리며, 그 만큼 순간에 해석할 수 있는 방법은 세계에서도 그 예가 없었습니다.
이 마이크로칩은 혈액을 채취, DNA를 분리·검출하기까지를 모두 칩 상으로 행하는 것입니다. 단지, 지금 단계에서는 채취한 혈액에서 세포를 축출하여 DNA를 분리하기까지의 전단계 처리는 할 수 없습니다. 전단계 처리까지 포함한 게놈 해석을 모두 하는 칩은 2005년에 완성을 목표로 하고 있습니다. 나아가 2010년에는 전자체온계와 같이 입에 무는 것만으로 유전자 진단을 할 수 있는 휴대형 칩도 가능하게 되겠지요.
◇DNA마이크로칩의 가능성
우리들의 DNA마이크로칩은 캡피러리 전기 영동법이라는 게놈 해석 방법을 사용하고 있습니다. 캡피러리란 아주 작은 모세관으로 이 관 양극에 전압을 가하면 DNA는 마이너스에서 플러스로 향해 달린다는 원리를 이용하여 DNA를 고속으로 분리하는 것입니다. 칩은 젤 판을 사용하여 실험한 전기 영동법을 50∼100마이크로미터라는 아주 미세한 틈을 가진 칩을 응용한 기술입니다.
이 칩으로 무엇을 진단할 수 있는가 하면 원리적으로는 SNP라 불리우는 병의 원인이 되는 유전자 배열을 알면 모든 질병의 유전자 진단이 가능하게 되는 것입니다. 현재, 그러한 SNP찾기는 국가 프로젝트로 진행되고 있고, 2004년에는 암, 당뇨병, 치매, 알레르기SNP 유전자를 찾아낼 수 있으리라고 하니 이들 질병의 신속한 유전자 진단이 가능하게 됩니다. 자살의 원인이 되기 쉬운 우울병도 뇌내물질 세로토닌의 이상이 원인이라는 것이 판명되고 있는 상태이므로 그 진단도 가능하게 됩니다. 알츠하이머도 같습니다. 단지 유감스럽게도 유전자 진단을 일부러 해야만하는 질병은 난치병이 많은 법입니다. 치료법이 확립되어 있지 않은 질병의 유전자 진단은 해서는 안된다는 윤리적인 문제가 발생하는 것입니다.
칩은 DNA감정이나 범죄조사에 이용될 수도 있습니다. 혹은, O-157이나 탄소균 검출에도 이용할 수 있습니다. 사카이(堺)시에서 발생한 O-157 사건에서 병원체 검출이 늦어진 것이 문제가 되었습니다만, 이 칩으로 그러한 문제를 해소할 수 있습니다. 최근 문제가 된 수입 쇠고기와 국내산 쇠고기의 차이도 국내산 쇠고기의 유전자를 알 수 있으면 간단하게 표시할 수 있습니다.
현재 외과의사와 공동으로 연구하고 있는 것으로 수술 중에 전이된 암을 찾아낼 수 있지 않을까라는 것이 있습니다. 외과의는 환자의 암을 축출하기 위해 수술을 하는 것입니다만, 동시에 주위 임파선에 암이 전이되었는지를 알아보고 싶어합니다. 단, 개복중이므로 진단은 신속하게 이루어져야 합니다. 칩이라면 그러한 진단을 가능하게 하리라고 생각할 수 있는 것입니다.
그러나, 이런 이야기 때문에 놀라서는 안됩니다. 인간의 전유전자를 판독할 수 있는 인간 게놈 해석을 끝냈다고 해도 현재로서는 5명 정도의 해석을 끝낸 단계입니다. 그러나, 30년 후에는 인간 게놈 해석 속도는 지금보다 1억배 빨라지리라고 예측됩니다. 즉, 한 사람 한 사람의 유전자 정보를 알 수 있는 시대가 도래한다는 것은 아주 허풍은 아닙니다. 그렇게 되면 현재와 같이 일부러 SPN만을 조사하지 않아도 됩니다.
◇게놈 창약을 향해
내가 DNA 해석을 시작한 것은 86년. 캡피러리 전기 영동법으로 게놈 해석을 시작한 것은 90년부터입니다. 당시에는 약학 관계자로 「게놈」이라는 단어를 알고 있는 사람은 전무하였습니다. 저는 그 당시부터 게놈 해석에 있어서 장래의 목표는 게놈 창약에 있다고 의기에 차 있었습니다만, 주위사람들은 전혀 상대해 주지 않았습니다. 98년에 게놈 학술회의에서 제가 포스트 게놈에 대해 이야기하자 제약회사 사람들은 「우리는 아직 게놈도 시작하지 않았는데 벌써 포스트 게놈 이야기입니까?」라는 말을 했습니다. 그 만큼 이 10년동안 게놈 해석은 맹렬한 기세로 진보해왔습니다.
그건 그렇고, 게놈 연구의 장래를 전망할 때, 약학부는 다른 학문에 없는 장점을 생각할 수 있습니다. 그것은 임상에 쫓기는 의학에 비해 약학은 게놈 기초 실험에 많은 시간을 할애할 수 있습니다. 또한, 이공학부는 기초 실험은 할 수 있지만, 애당초 제약회사와 공동으로 게놈 창약 등을 제품화해 간다는 발상을 가지기는 어렵다고 말할 수 있습니다. 그런 의미에서 약학부가 게놈 데이터 베이스를 바탕으로 생명과학의 기초를 가장 만들기 쉬운 입장에 있다고 생각됩니다.
그러한 장점을 대학 약학 교육에서도 살리고 싶습니다. 현재, 대학원에서는 게놈 창약과 게놈 투약 강의를 하고 있습니다. 모처럼 게놈 정보의 방대한 데이터 베이스가 생겼으므로 그것을 바탕으로 새로운 과학을 만들어 가는 방향으로 약학부의 교육은 변화되어 가야할 것입니다.
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