암 조기 발견 위한 새 RNA 바이오마커 발굴
한국계 크리스천 과학자 김 박사 “하나님께 감사”
한국계 생체분자공학자가 이끄는 연구팀이 암 증상이 나타나기 전 혈액 검사만으로 암을 조기 진단하는 바이오마커를 개발하여 저명한 생명과학 전문 학술지 셀 리포트(Cell Report)지 7월 19일 자에 관련 논문을 게재했다.
지난주 미국 현지 언론들은 셀 리포트지에 발표된 연구 논문(원제 Mutant KRAS regulates transposable element RNA and innate immunity via KRAB zinc-finger genes)에 대하여 논문의 주 저자 김희보 박사(Daniel H. Kim·사진)의 말을 인용해 이 같은 소식을 전했다. 김희보 박사는 캘리포니아 산타크루즈대 조교수이며 RNA 분자 생물학 및 암 조기 발견을 위한 ‘스탠퍼드 카나리센터’ 준회원이다.
지난 1월 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구기관(IARC)은 2019년 전 세계 암 사망자는 1천만 명에 달하며, 이는 전 세계 사망 원인 2위를 차지한다고 밝혔다.
김희보 박사는 현지 언론에 “암에 걸린 것을 빨리 발견할수록 치료와 수술을 통해 생존할 가능성이 더 높아진다”며 “암이 신체 다른 부위로 전이되기 전에 조기에 발견할 수 있는 매우 민감하고 구체적인 진단 테스트를 시급히 개발해야 한다”고 말했다.
김 박사의 연구실은 폐와 장, 췌장을 포함한 모든 암에서 가장 빈번하게 변이되는 유전자 중 하나인 KRAS 유전자의 돌연변이가 미치는 영향을 조사했다. KRAS는 암 형성으로 이어지는 초기 동인 돌연변이로 생각돼, 암의 초기 단계를 이해하고 감지하는 데 필수적인 유전자다.
연구실은 인간 게놈의 30억 염기쌍 중 75%에서 생성되는 RNA ‘암흑 물질’에 미치는 영향을 확인하기 위해 폐암의 KRAS 돌연변이에 초점을 맞췄고, 암 조기 발견을 위한 새로운 RNA 바이오마커를 발굴했다. 또 이들은 KRAS 돌연변이가 KRAP 징크 핑거 유전자라고 불리는 유전자 부류의 침묵을 유발하는 사실도 확인했다. 이는 이전의 암에서 볼 수 없었던 것으로, 이 유전자가 꺼지면, 특정 유형의 비암호화 RNA가 비정상적으로 활성화되고, 이중 일부는 돌연변이 KRAS 세포 내에서 활성화될 뿐 아니라 세포 외부로 수송되는 것을 발견했다. 이 전이 가능한 RNA가 RNA 시퀀싱을 통해 혈액에서 검출할 수 있는 암유발 돌연변이 KRAS의 신호로 작용할 수 있다는 것이다.
김 박사의 연구실 박사과정 학생이자 논문 제1저자인 로만 레지아르도(Roman Reggiardo)는 “우리는 RNA와 암에 대해 다른 방식으로 생각하도록 격려하는 학제 간 환경에 있었다”고 말했다.
연구진은 앞으로 폐암 환자의 혈액 샘플을 분석하여 새로 확인된 RNA 서명이 이들에게 존재하는지 확인하는 것이 목표다. 또 폐암 조기 진단을 위한 바이오마커로써 RNA 특징을 검출하는 테스트를 개발하길 희망하고 있다.
이러한 RNA 특징을 검출하는 방안을 활용하면 다른 암의 조기 발견도 가능할 것으로 예상한다. 이는 종양조직을 떼어내는 전통적인 방법이 아닌, 최소한의 파괴 혹은 비파괴 검사로 암을 진단하는 방법으로, 쉽게 말하면 증상이 나타나기 전 혈액 검사로 모든 유형의 암 진단이 가능하게 되는 것이다. 특별히 장, 폐, 췌장, 인후, 난소 등 초기 식별이 어려운 암을 조기에 발견하는 RNA 액체 생검 플랫폼 개발의 프레임워크로 이어질 것으로 기대하고 있다. 이처럼 혈액 검사만으로 암을 조기 진단하는 것에 대해 과학자들은 암 진단의 ‘성배’(holy grail)로 여기고 있다.
김희보 교수는 “이제 암에서 매우 초기에 발생하는 RNA 신호를 알게 되었기 때문에 암 조기 발견을 위한 새로운 방법을 개발하는 데 도움이 될 것”이라며 “이는 장래에 많은 사람의 생명을 구할 수 있을 것”이라고 말했다.
한편, 김희보 박사는 김석원 국제기도공동체(GPS) 세계주기도운동연합 설립자 및 대표(CCC 국제본부 신학대학원 교수 역임)와 최향숙 동일프로이데아카데미 초등교장의 아들이다. 김희보 박사는 앞서 ‘에이즈 치료 메커니즘’에 관한 논문이 ‘네이처 스트럭처럴 앤 몰리큘러 바이올로지 저널’에, ‘유도만능줄기세포’ 분야 연구 논문이 ‘셀 스템 셀’ 지에 실리는 등 촉망 받는 크리스천 과학자다. 김희보 박사는 “할아버지는 폐암, 할머니는 췌장암으로 돌아가셨기에 이 연구를 한 것은 결코 우연이 아닌 것 같다”며 “여기까지 인도하신 하나님께 감사드리고 앞으로의 연구에도 함께하실 하나님께 감사와 찬양을 드리기 원한다”고 말했다.
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