우리나라 의생명과학분야 연구자들은 올한해 어떤 연구와 키워드에 의미를 두고 있을까.

자폐증, 조울증, 아토피 피부염 곤련 연구가 그들의 관심을 끌었다.

기초연구비, 살충제계란, 인공지능(AI), 미세먼지, 유전자가위 등의 단어가 과학자들의 관심을 끈 단어로 선정됐다.

포항공대 생물학연구정보센터(BRIC)는 의생명공학연구자 1256명을 대상으로 온라인 설문조사를 실시한 후 내부 자문단 논의를 거쳐 '의과학적으로 영향력이 큰 연구성과' 5편을 비롯해 올해의 키워드를 선정했다.

▲조울증 일으키는 핵심 단백질의 작용 메커니즘 규명 ▲아토피 피부염 치료를 위한 단백질 바이오신약 후보물질 개발 ▲장내 면역세포 분화 돕는 마이크로 RNA 발견 ▲혈관신생 지휘하는 전사인자 단백질 발견 ▲자폐증 생쥐 모델 확보 성공 등이 그 주인공이다.

메디칼타임즈는 이들 연구 내용을 살펴봤다.

조울증 원인 유전자 발견

울산과학기술원 서판길 교수와 포항공대 김정훈 교수팀은 조울증의 원인 유전자를 발견, 조울증이 생기는 메커니즘을 규명했다.

연구팀은 유전자 조작 쥐를 통해 뇌의 신호전달 단백질인 피엘씨감마원(PLCγ1) 기능이상이 조울증 발생의 핵심 요인이 될 수 있다는 사실을 발견했다. PLCγ1은 뇌에서 분리 정제해 분자적 특성을 밝힌 단백질이다.

이 연구는 미래창조과학부 기초연구사업 지원으로 이뤄졌으며 '분자정신의학(Molecular Psychiatry)'에 실렸다.

아토피피부염·건선 바이오신약 후보물질 개발

한양대 생명과학과 최제민 교수팀은 사람의 피부조직을 투과할 수 있는 새로운 피부투과성 펩타이드(AP)를 발견했다. 이를 기반으로 염증성 싸이토카인 신호조절 바이오신약 후보물질(AP-rPTP)까지 개발한 것.

최 교수는 "다양한 피부질환 및 피부노화개선 관련 응용연구의 피부약물전달 플랫품 기술을 제공할 수 있게 됐다"며 "신약개발을 위한 후속 연구도 진행할 것"이라고 말했다.

최 교수팀 연구는 보건복지부 질환극복기술 개발사업 중개중점연구 및 범부처 전주기신약개발사업 진원으로 이뤄졌다. 연구결과는 미국 알레르기임상면역학회지(JACI)에 실렸다.

소장 내 면역세포 분화 돕는 마이크로 RNA 발견

한국생명공학연구원 CiM융합연구단 김태돈 박사팀은 소장내 상피내 림프구(IEL) 세포 분화 조절에 영향을 미치는 새로운 마이크로 RNA를 발견했다.

연구팀은 miR-150이 결여된 마우스의 소장내 IEL세포가 정상 IEL세포 보다 월등히 낮은 수로 분포하고장 점막질환 모델에서 장내 점막손상이 더 심각하게 진행된다는 것을 확인했다.

miR-150이 소장내 IEL 세포의 분화를 유도하는 분자 모델도 제시했다.

miR-150은 신호전달매개체인 'TGF-β 수용체II'의 발현을 증가시켜 IEL의 분화에 중요한 역할을 하며 점막 면역체계의 항상성 유지에 중요한 분자임을 규명한 것이다.

김 박사팀 연구는 '알레르기 및 임상면학학회지(JACI)' 온라인판에 실렸다.

혈관신생 지휘하는 단백질 발견

기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단(단장 고규영) 연구진은 혈관신생을 위한 세포활동을 지휘하는 단백질을 발견했다.
혈관신생은 기존 혈관에서 새로 혈관이 생기는 것을 말한다. 혈관내피세포의 이동, 증식, 혈관장벽 형성의 복잡한 과정을 거치며 여러 단백질과 유전자가 관여한다.

연구진은 동물실험을 통해 YAP/TAZ 전사인자가 혈관발아부터 혈관장벽을 만드는 세포활동 과정을 관할하고 조절함을 발견했다. 전사인자는 DNA 유전정보를 활성화하거나 억제하는 조절 단백질을 말한다.

연구진은 혈관 관련 질병을 치료하는데 혈관신생의 핵심역할을 하는 YAP/TAZ 전사인자가 주요 표적이 될 것이라고 기대했다.

이 연구결과는 미국 임상연구학회에서 발간하는 임상연구학회지(Journal of Clinical Investigation, if 12.784)에 실렸다.

자폐증 가진 생쥐 모델 확보

포스텍 생명과학과 김경태 교수팀은 서울대 최세영 교수와 자폐증을 앓는 생쥐 모델을 만드는데 성공했다.

자폐증 원인 중 하나는 뇌 조직 속 뇌 신경인자가 작용하는 세포막 수용체(TrkB 수용체)에 이상이 생기기 때문이다. 이 수용체가 줄어들면 뇌 속 상호작용이 원활하게 이뤄지지 않아 자폐증이 생기는데 연구팀은 TrkB 수용체를 제거한 자폐증 쥐를 만들었다.

자폐증 치료제 개발을 위해서는 동물실험이 필수지만 자폐증 동물 모델 확보가 제한적이어서 어려움이 많았던 게 현실이다.

이번 연구는 실험의학 저널(Journal of Experimental Medicine)에 실렸으며 농촌진흥청 차세대 바이오 21사업과 포스코 그린사이언스 지원으로 수행했다.