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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
- 등록2015-08-03
- 조회7,369
PLoS One, June 6, 2013 | DOI: 10.1371/journal.pone.0064683
Imputing Amino Acid Polymorphisms in Human Leukocyte Antigens
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
Major Histocompatibility Complex (MHC, 주조직적합성복합체) 지역의 Human Leukocyte Antigen (HLA) 유전자는 장기이식의 성공률을 좌우하며 면역기전에 관여하는 중요한 유전자입니다. 최근의 Genome-wide association study (GWAS, 전장유전체연관연구)에서는 많은 자가면역질환의 가장 큰 유전적 위험인자로 HLA 유전자가 특정되었습니다. 더 나아가 Fine-mapping 분석을 통해 여러 HLA 유전자들 중 어떤 유전자가, 그리고 그 안의 어떤 아미노산의 변이가 질병을 일으키는지 알아낼 수 있다면, 질병의 auto-antigen (자기항원)을 찾는데 도움이 되고 질병의 타개법까지도 알아낼 수 있는 기반이 될 것입니다. 하지만 GWAS와 같이 많은 샘플에 대해서 HLA를 연구하는 것은 매우 어렵습니다. 왜냐하면, HLA 유전자의 유전형이 너무나 polymorphic (다형)하여 genotyping microarray는 물론이고 Next-generation sequencing으로도 variant를 정확하게 calling하는 것이 어렵기 때문입니다. 현재 할 수 있는 가장 확실한 방법은 Sanger sequencing에 기반한 고해상도 HLA typing을 하는 것인데, 가격이 비싸기 때문에 몇천~몇만명에 대한 연구를 하는 것은 현실적으로 불가능했습니다.
이러한 도전 과제를 해결하기 위하여 브리검여성병원 (하버드의대)에서 포스트닥/Instructor로 재직하는동안 이 SNP2HLA라는 알고리즘을 만들었습니다. 이 알고리즘은 HLA 유전자 사이에 있는 intergenic SNP 정보를 이용하여, reference data와 비교함으로써, HLA 유전형의 정보를 상당히 정확하게 예측해줍니다. 따라서, 비싼 HLA typing을 하지 않더라도, GWAS 유전체 데이터만 있다면 질병에 대한 HLA fine-mapping 연구를 하는 것이 가능해졌습니다. 비록 이 알고리즘은 아주 높은 high profile 저널에는 실리지 않았지만, 학계의 많은 연구자들이 이 알고리즘을 사용하면서 제 논문을 인용하여, 이번에 상위피인용논문에 선정되었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
이 연구는 하버드의대의 Raychaudhuri Lab과 de Bakker Lab의 공동연구로 진행하였습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
SNP2HLA는 류마티스 관절염 (Nat. Genet.), HIV protection (Science), 건선 (AJHG), 루프스 (Nat. Comms), 살모넬라 감염 (Nat. Genet.) 등 많은 질병의 HLA 기전을 밝혀내는데 사용되고 있습니다. 제가 만든 알고리즘이 임상적으로 의미를 가지는 연구들에서 활용되는 것을 보면서, 인류건강증진에 간접적으로 기여하는 보람을 느낍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
좋은 사람을 만나 좋은 관점을 배우는 것이 복이고, 중요한 일인 것 같습니다. 좋은 PI를 만나셔서 하시는 일이 잘 되시길 기원합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현재는 서울아산병원/울산의대에 임용되어 연구를 하고 있습니다. 유전체 관련 알고리즘 개발을 지속하면서, 이곳 MD 선생님들과 함께 임상적으로 의미가 있는 연구들을 풀어 나가고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
늘 인도해 주시는 하나님께 감사를 드립니다. SNP2HLA는 Broad Institute 서버에서 서비스하고 있습니다. 많이 사용해 주시고, 질문 있으시면 언제든 주십시오. 감사합니다.
Major Histocompatibility Complex (MHC, 주조직적합성복합체) 지역의 Human Leukocyte Antigen (HLA) 유전자는 장기이식의 성공률을 좌우하며 면역기전에 관여하는 중요한 유전자입니다. 최근의 Genome-wide association study (GWAS, 전장유전체연관연구)에서는 많은 자가면역질환의 가장 큰 유전적 위험인자로 HLA 유전자가 특정되었습니다. 더 나아가 Fine-mapping 분석을 통해 여러 HLA 유전자들 중 어떤 유전자가, 그리고 그 안의 어떤 아미노산의 변이가 질병을 일으키는지 알아낼 수 있다면, 질병의 auto-antigen (자기항원)을 찾는데 도움이 되고 질병의 타개법까지도 알아낼 수 있는 기반이 될 것입니다. 하지만 GWAS와 같이 많은 샘플에 대해서 HLA를 연구하는 것은 매우 어렵습니다. 왜냐하면, HLA 유전자의 유전형이 너무나 polymorphic (다형)하여 genotyping microarray는 물론이고 Next-generation sequencing으로도 variant를 정확하게 calling하는 것이 어렵기 때문입니다. 현재 할 수 있는 가장 확실한 방법은 Sanger sequencing에 기반한 고해상도 HLA typing을 하는 것인데, 가격이 비싸기 때문에 몇천~몇만명에 대한 연구를 하는 것은 현실적으로 불가능했습니다.
이러한 도전 과제를 해결하기 위하여 브리검여성병원 (하버드의대)에서 포스트닥/Instructor로 재직하는동안 이 SNP2HLA라는 알고리즘을 만들었습니다. 이 알고리즘은 HLA 유전자 사이에 있는 intergenic SNP 정보를 이용하여, reference data와 비교함으로써, HLA 유전형의 정보를 상당히 정확하게 예측해줍니다. 따라서, 비싼 HLA typing을 하지 않더라도, GWAS 유전체 데이터만 있다면 질병에 대한 HLA fine-mapping 연구를 하는 것이 가능해졌습니다. 비록 이 알고리즘은 아주 높은 high profile 저널에는 실리지 않았지만, 학계의 많은 연구자들이 이 알고리즘을 사용하면서 제 논문을 인용하여, 이번에 상위피인용논문에 선정되었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
이 연구는 하버드의대의 Raychaudhuri Lab과 de Bakker Lab의 공동연구로 진행하였습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
SNP2HLA는 류마티스 관절염 (Nat. Genet.), HIV protection (Science), 건선 (AJHG), 루프스 (Nat. Comms), 살모넬라 감염 (Nat. Genet.) 등 많은 질병의 HLA 기전을 밝혀내는데 사용되고 있습니다. 제가 만든 알고리즘이 임상적으로 의미를 가지는 연구들에서 활용되는 것을 보면서, 인류건강증진에 간접적으로 기여하는 보람을 느낍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
좋은 사람을 만나 좋은 관점을 배우는 것이 복이고, 중요한 일인 것 같습니다. 좋은 PI를 만나셔서 하시는 일이 잘 되시길 기원합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현재는 서울아산병원/울산의대에 임용되어 연구를 하고 있습니다. 유전체 관련 알고리즘 개발을 지속하면서, 이곳 MD 선생님들과 함께 임상적으로 의미가 있는 연구들을 풀어 나가고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
늘 인도해 주시는 하나님께 감사를 드립니다. SNP2HLA는 Broad Institute 서버에서 서비스하고 있습니다. 많이 사용해 주시고, 질문 있으시면 언제든 주십시오. 감사합니다.
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