【 청년일보 】 인간 세포 아틀라스(HCA) 컨소시엄이 2016년부터 진행해온 인간 세포의 기능 연구를 국제 학술지 네이처에 게시하였다. 이후, 유전체학과 AI를 결합해 각 세포의 기능을 나타내는 지도를 그려 나가고 있다.

고통스러운 질병으로 많은 사람들이 항암과정을 견디고 있는 와중, 최근 들어 줄기세포 치료라는 방안은 큰 희망과 치료에 대한 기대감을 안겨주고 있다.

인간 세포 지도를 통해 질병 발생 기전, 약물의 약동학적 효과를 이해한다면 치료법 개발의 첫 단추를 꿰맬 수 있는 것이다.

◆ 인간세포지도 연구의 주요 성과

인간 세포 지도는 위장관, 골격, 흉선에 대한 연구를 구체적으로 수행함으로써 만들어졌다.
먼저 위장관 연구에서 입에서 식도, 위, 대장까지 이어지는 지도를 규명함으로써 대장염이나 크론병 등의 염증을 악화하는 세포를 발견하였다.

둘째, 골격 연구에서는 자궁 내 인간 골격 형성 지도를 규명하고 골관절염 등과 관련 있는 발달 세포를 발견하였다.

마지막으로 흉선 연구에서는 면역 반응에 관여하는 흉선의 발달 지도를 규명함으로써 임신 초기가 평생 면역에 영향을 준다는 사실을 발견하였다.

이와 같은 인간세포지도의 확립은 인체 내 생리 작용의 세부사항을 알 수 있게 되었을 뿐만 아니라 질병에 대한 깊은 이해에 이점을 가져다주었다.

◆ AI와 인간세포지도의 결합 및 발전

인간세포지도의 정확성과 해상도에 중요한 영향을 미치는 것은 세포의 기능이나 유전자량을 단일 세포 수준 차원의 분석으로써 연구하는 것이다. 이에 의해 AI 기술을 결합하여 막대한 양의 세포들을 분류하고 분석할 수 있다.

최근 미국 실리콘밸리에 있는 한인 바이오기업 ‘오믹인사이트’의 유제관 대표가 세계 최초로 RNA와 단백질의 이미지 생성 기술을 개발하였다. 이 기술은 반복적인 빛 투여와 이에 따른 반사신호를 분석해 넓은 세포 영상을 빨리 얻을 수 있는 자체 개발 기술이다.

이는 약물이 몸속에서 어떻게 작용하는지를 세포 하부 단위로 정밀하게 보여주는 기술로 AI와 유전체학의 특성을 결합하여 질병 치료법 개발 가속화에 큰 기여를 한 사례이다.

◆ 신약개발현장의 패러다임 변화

AI를 접목한 인간세포지도 제작연구의 활성화는 전 세계 신약 개발 현장에 큰 충격을 안겨주고 있다. 프랑스 파스퇴르연구소, 미국 미시간대 의대, 한국생명공학연구원 등은 이 기술을 이용해 신약개발을 수행하는 중이다.

우리가 예측할 수 없는 많은 질병들이 도사리고 있는 현대에. 다양한 방향의 치료 및 신약개발을 위해 이와 같은 기술이 널리 퍼질 필요성이 있을 것이고 이를 발판으로 더욱 효율적인 인간세포지도연구와 치료가 이루어질 것으로 기대된다.
 

【 청년서포터즈 8기 장혜수 】