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석사졸업생 김종필씨, 사이언스에 논문게재
파킨슨병 치료가능성 높인 연구결과 발표
광주과학기술원에서 석사를 마치고 컬럼비아대학 의과대학 에서 박사과정을 수학하고 있는 한 연구원이 파킨슨병의 발병을 규명할 수 있는 중요한 단서를 제공하고 그 치료 가능성을 높인 연구결과를 발표해 세계 학계의 주목을 받고 있다.
광주과학기술원(GIST, 원장직무대행 문승현)에 따르면 지난 2000년도에 생명과학과에서 석사학위를 받고 현재 컬럼비아 대학에서 박사과정을 밟고 있는 김종필(35세, 당시 지도교수 김도한)씨는 지금까지 불치병으로 남아있는 파킨슨병의 치료에 기여할 수 있는 연구논문을 사이언스 최근호(8월31일자 인터넷판, Vol.317 no. 5842 pp 1220-1224)에 발표했다.
- 논문제목 : A MicroRNA Feedback Circuit in Midbrain Dopamine Neurons
- 주소 : http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/sci;317/5842/1220
파킨슨병은 팔 다리 떨림증, 근육 경직, 몸동작이 느려지는 운동장애와 함께 우울증, 수면장애와 같은 비운동성 장애를 유발하는 만성 진행성 신경 퇴행 질병이다. 병의 원인은 뇌속 중뇌(midbrain) 부위의 신경전달물질인 도파민을 만들어 내는 세포가 갑자기 퇴화되거나 그 수가 크게 감소하는 것으로 알려져 있다. 정확한 발생 원인과 치료법은 아직 알려져 있지 않다.
김씨는 제1저자로 참여한 이 논문에서 RNA 간섭현상을 제거할 경우 도파민 뉴런이 사멸됨을 보이는 등 RNA 간섭현상이 도파민뉴런의 발달과 사멸에 중요한 역할을 한다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다. 이는 마이크로 RNA 와 같은 RNA 간섭현상을 이용한 도파민 뉴런의 사멸 조절을 통해 파킨슨병을 치료할 수 있는 가능성을 연 것으로 평가받고 있다. 뿐만 아니라 줄기세포에서 도파민뉴런으로 분화시키는 메커니즘을 이해하는데 도움을 주어 줄기세포를 이용한 도파민뉴런 이식치료의 가능성을 한 단계 더 높였다.
김종필씨는 "지금까지는 RNA 간섭현상이 신경계에 중요한 역할을 한다는 연구보고가 없었고, 줄기세포로부터 분화 된 도파민뉴런의 발달과 사멸 메커니즘 자체에 대한 이해조차 부족했던 것이 현실이었다”며 “이번 연구로 도파민뉴런의 사멸을 막거나 줄기세포를 이용한 도파민뉴런의 분화 성공에 크게 기여할 수 있다는 점이 연구논문의 의의이다”고 말했다.<홍보협력팀, 2007.9.5>
<보충설명>
1. 연구 실험방식
김씨는 RNA 간섭(RNA interference) 현상이 도파민 뉴런에 미치는 영향을 보기위해, 줄기세포 분화모델과 마우스 모델을 함께 이용했다. 즉, 줄기세포를 실험실에서 분화시켜 도파민뉴런으로 유도하는 단계에서 RNA 간섭현상을 제거했을 때 도파민 뉴런이 사멸됨을 보였다. 또 RNA 간섭현상을 마우스의 중뇌에 도파민뉴런에서만 선택적으로 제거했을 때 마우스가 파킨슨병에 걸린 것과 같은 증세를 보였음을 확인했다. 또한 중뇌 도파민뉴런에 특이적으로만 영향을 미치는 마이크로 RNA 현상을 발견해 그 현상을 줄기세포 분화 모델을 이용, 도파민 뉴런에 어떻게 작용하는가를 관찰했다.
<용어설명>
1. 리보핵산(RNA) 간섭 현상
-‘RNA 간섭현상’은 지난해 노벨 생리·의학상이 이를 처음으로 발견한 파이어 교수와 멜로 교수에게 돌아갈 만큼 최근 급부상한 유력 연구분야이다. 디옥시리보핵산(DNA)은 자신이 갖고 있는 유전정보를 바탕으로 우리 몸에 필요한 단백질을 만들어 낸다. 이때 중간 다리 역할을 하는 것이 리보핵산(RNA)이다. RNA는 DNA로부터 받은 단백질 합성 유전정보를 갖고 있다. 하지만 DNA는 동시에 이 RNA의 단백질 합성을 저해하는 또 다른 종류의 RNA(miRNA)를 만들어낸다. RNA에 의해 유전자 발현이 간섭받아 저해된다는 의미에서 과학자들은 이 miRNA의 활동에 RNA 간섭현상(RNAi)이란 이름을 붙였다.
-RNAi의 발견은 특정 유전자 규명의 시기를 앞당겨 신약개발의 패러다임을 변화시켰다. 특히 지난 2001년 인간을 비롯한 포유동물에서도 RNAi 현상을 유도할 수 있는 siRNA가 개발되면서 게놈 연구 및 의약품 개발 분야에 획기적 전기를 이뤘다(siRNA는 miRNA의 매커니즘을 그대로 흉내낸다). 예를 들어 전혀 정체를 알 수 없는 유전자라도 그 염기서열만 알면 상보적인 siRNA를 인위적으로 만드는 것이 가능하고 이를 세포에 집어넣고 정상세포와 비교하면 발생하는 현상의 차이를 통해 특정 유전자의 비밀을 풀 수 있다.
2. 뉴런
-신경계의 단위로 자극, 흥분을 전달한다. 신경세포체(soma)와 동일한 의미로 사용하기도 하고, 신경세포체와 거기서 나온 돌기를 합친 개념으로 사용하기도 한다.
<언론보도현황>
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