삼성이 후원한 김형범 교수팀, 질병 발생 시간 측정 시스템 개발

[아시아경제 우수연 기자]삼성미래기술육성사업이 지원한 연세대학교 의과대학 김형범 교수 연구팀이 DNA 염기 서열을 변화시켜 질병·노화 등 생명 현상이 발생한 시간을 측정하는 시스템을 세계 최초로 개발했다.

4일 삼성에 따르면 김 교수팀의 연구결과를 담은 '유전자 가위 기술을 이용해 경과된 시간과 특정 생명 현상의 시간 정보를 기록'이라는 제목의 논문이 3일(현지시간) 세계적인 생명과학 전문 학술지 '셀(Cell)'에 게재됐다. 삼성미래기술육성사업이 지원한 연구 과제가 '셀'에 게재된 것은 이번이 처음이다.

이번 연구는 인간의 질병·노화 등 생물학적 현상이 발생하는 시점을 정확하게 파악하는데 돌파구를 마련했다는 점에서 큰 의미가 있다. 질병이 언제 발생했는지 파악하면 진행 정도에 따른 치료법을 적용할 수 있기 때문이다. 이 연구는 정인경·조성래 연세대 의과대학 교수, 박태영 연세대 응용통계학과 교수, 윤성로 서울대 전기정보공학부 교수 연구팀이 공동으로 진행했다.

김형범 연세대 의과대학 교수

김 교수팀은 DNA 염기 서열에 변화가 생기면, 시간이 지날수록 기하급수적으로 정상 염기 서열은 줄어들고 변이가 늘어나는 것을 발견했다. 통계적 분석을 위해 2만3940개의 서로 다른 염기 서열을 독성 물질을 노출하거나, 열 충격 등을 가해 발생한 변이를 지속적으로 추적 관찰했다.

얻어진 데이터를 기반으로 통계적 분석과 시뮬레이션을 실시해 생명체가 다양한 환경에 노출됐을 때 발생하는 DNA 염기 서열의 변화 시점을 측정하는 시스템을 구축했으며, 생쥐를 대상으로 실험해 오차 발생률 10% 내외의 정확도로 시스템의 유효성을 검증했다.

김 교수는 "화석 등의 나이를 측정하는 방사성 동위원소 측정법과 동일한 원리를 이용해 생명체 내에서 일어나는 각종 현상의 시간 경과를 정확하게 파악할 수 있게 됐다"며 "향후 질병 발생 과정 추적, 노화 등 대부분의 생물학 연구에 활용될 수 있다"고 설명했다.

김 교수는 산업적 활용을 고려해 해당 기술에 대한 국내에서 특허 등록을 완료했으며 미국 등 해외에서도 특허 출원 중이다. 이번 연구는 2017년 6월 삼성미래육성사업의 과제로 선정돼 지원을 받고 있다.

해당 사업은 국가의 미래를 책임질 과학기술 연구의 육성·지원을 목표로 삼성전자가 2013년부터 1조5000억원을 출연해 시행하는 연구 지원 공익사업이다. 매년 상·하반기에 각각 기초과학·소재·ICT 분야에서 지원할 과제를 선정하고, 1년에 한 번 실시하는 '지정테마 과제 공모'를 통해 국가적으로 필요한 미래 기술 분야를 지정해 해당 연구를 지원한다.

우수연 기자 yesim@asiae.co.kr