1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

저의 연구 성과를 소개해주신 브릭에 정말 감사드립니다. 제가 발표한 논문은 한국인에서 심전도로 진단된 좌심실 비대증에 대하여 유전적인 요인을 규명하는 연구였습니다. 좌심실 비대증은 심장 마비의 위험을 증가시키는 무서운 증상이지만, 아직 정확한 원인이 밝혀지지 않은 질병입니다. 유전적인 요인을 규명하려는 연구들은 다양하게 있어왔으나, 대부분 심초음파 검사라는 방법으로 진단된 좌심실 비대증에 대한 연구들이었습니다. 심초음파와 심전도의 방법은 동일하게 좌심실비대증을 진단할 수 있는 기법이지만, 심초음파는 심장벽의 두깨를 측정하여 형태상의 심장비대를 진단할 수 있고 심전도는 심장수축시 이온들의 이동에의해 발생하는 전기력을 기초로 진단할 수 있습니다. 그래서 심전도로 진단된 좌심실 비대증은 심장근이 두꺼워 져서 수축시 더 많은 이온들의 이동하는 것과 선천적으로 심장 수축시 이온의 이동이 큰 경우 둘 다 진단하는 것으로 생각할 수 있습니다. 그래서, 심전도에의해 진단된 좌심실비대증에 대한 유전학적인 연구는 좌심실비대증에 대한 생물학적인 기전을 규명하는 것 뿐만아니라 심장근의 비정상적인 이온이동에 관련되는 유전변이를 동정할 수 있을 것으로 생각할 수 있습니다.

본 논문에서는 한국인 유전체 역학조사사업 (KoGES)에서 수집된 좌심실비대증의 환자-대조군에 대해서 약 50만개의 단염기다형성 (SNP)들을 이용한 전장유전체연구를 수행하였으며, 그 결과를 연세대학병원에서 수집된 환자-대조군 샘플에서 검증하였습니다. 이 과정을 통해 우리는 RYR1이라는 유전자가 심전도 좌심실비대증과 가장 높은 유의성을 보이는 것을 찾았습니다. RYR1이 심장근의 발달에 영향을 미치는 것이 마우스의 연구에서는 보고가 있었으나, 인간에서는 처음으로 그 상관성을 밝혔습니다. RYR1은 세포내의 근소포체에 저장되어있는 칼슘이온을 근세포내로 방출하여 근육세포의 수축에 중요한 기능을 하는 유전자 입니다. 이 RYR1은 심초음파 검사에 의한 좌심실비대증 유전학연구에서는 검출되지 않았던 것으로, 심전도에 의한 좌심실 비대증이 가지는 생물학적인 특징을 반영한 결과라고 생각할 수 있습니다.

심장질환에의한 사망률은 한국인의 사망원인의 상위에 속하는 것으로, 좌심실비대증의 유전적인 요인에 대한 대내외적으로 관심이 점점 커져가고 있습니다. 본 연구의 결과는 유전변이와 질병의 상관성을 규명한 것이지만, 아직 원인 유전변이(causal variant)의 동정과 실제 좌심실비대증에 의한 사망률 (mortality)에대한 관련성 조사등이 필요할 것으로 생각됩니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

이 연구는 경희대학교의 의과대학 의공학교실에서 오범석 교수님과 함께 수행하였습니다. 의공학교실은 다양한 분야 (의학, 생물학, 화학, 물리학, 전자공학, 방사선물리학 등)의 전문가들이 모여 통합적인 연구를 수행하고 있는 연구실입니다. 오범석 교수님은 이곳에서 유전학과 생물정보학에 관련된 연구들을 수행 중이고, 2009년도에 한국인의 신체계측치들에 대한 전장유전체 연구를 수행하여 Nature Genetics 저널에 논문을 발표하신 분이십니다. 저는 이곳에서 Korea Association Resource (KARE) consortium에 참여하여 고혈압에 대한 전장유전체 연구를 시작하게 되었고, 이후 다양한 표현형들 (비만, 좌심실 비대증, 당뇨병 등)에 대한 연구를 할 수 있었습니다.

3. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

제가 대학 4학년을 진학하던 시기, 앞으로 어떻게 살아야 하나 요즘의 많은 학생들 처럼 고민을 했습니다. 그 당시 저의 결심을 이끌었던 것은 ATGC로 이루어진 DNA 서열들을 나열하여 인간과 영장류의 유사성을 분석했던 연구였습니다. 서로다른 종간의 DNA의 서열이 어쩜 이리도 비슷한가 하는데서 정말 감탄 하였습니다. 그 후에 연구를 수행하는 동안 스스로 지치고 재미없다고 느껴질때, 저는 처음 제가 연구를 시작할 때 느꼈던 그 감탄을 떠올려봅니다. 그러면 다시 현재의 연구에 재미가 생기고 동기가 부여되는 것 같습니다.

제가 후배들에게 하고 싶은 이야기는 본인 스스로 감탄할 수 있는 무언가가 있을 것이라 생각합니다. 처음에 접했을때 자기도 모르게 감탄사를 흘렸던 적이 있을 것입니다. 그 감탄의 기억을 잊어버리지 않는 것이, 훗날 여러분이 연구를 하면서 자신에게 힘을 주는 원천이 될 것입니다. 어떤 분야를 연구하든 본인이 감탄하는 주제 혹은 분야에 대해서 연구한다면 꿈이 이루어질 것이라 믿습니다.

4. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

저는 현재 질병관리본부의 유전체센터에서 책임연구원으로 근무중에 있습니다. 처음 이곳에 오게 된것은 대량의 샘플 수와 대용량유전체 정보를 마음껏 분석해볼 수 있어서 입니다. 2011년 4월부터 지금까지 다양한 임상/역학 표현형들에 대한 전장유전체 분석을 수행하였고, 이 후에도 새로운 표현형 타겟을 발굴하여 전장유전체 분석을 수행하고 있습니다. 최종적으로 인간 다양성에 중심적인 역활을 하는 Major Genetic Polymorphisms을 찾는 것을 목표로 하고 있습니다.

5. 다른 하시고 싶은 이야기들....

한국의 인구구조를 보면 40대와 50대의 인구는 많지만, 10대 20대의 새로운 경제주체인구는 줄어들고 있습니다. 또한 소아 당뇨병이나 고혈압과 같은 만성질병들이 젊은 세대들이 적극적인 경제주체로 성장하기 어렵게 하는 요인이 되고 있습니다. 이렇게 점점 인구가 줄어들고 있을때, 유전체 연구를 통해서 인간의 질병을 조기진단하고 예방할 수 있다면, 경제활동인구의 감소를 막을 수 있을 것이라 생각합니다. 이것을 위해서는 젊은세대들에서의 각각의 질병위험 유전요인들의 빈도를 동정하고, 한국인 집단의 유전자원 (Gene diversity pool)의 세대별 변화 방향을 예측해야 된다고 생각됩니다. 그래서, 국민 보건을 위한 연구비를 유전자원의 변화방향에 맞게 앞으로 예상되는 높은 빈도의 질병의 극복에 맞추어 투입해야 될 필요가 있다고 생각됩니다.