［헤럴드경제=김윤희 기자］한국과 미국 공동 연구진이 정보통신기술(ICT)과 바이오기술(BT)을 결합한 빅데이터 기반의 인간 질환 연구 시스템을 개발했다.

앞으로 이 시스템을 모든 연구자가 자유롭게 사용해 인간질환 연구가 활기를 띨 전망이다.

미래창조과학부는 연세대 생명공학과 이인석 교수 주도로 황소현 박사, 텍사스주립대 마콧 교수가 이같은 연구 성과를 거뒀다고 24일 밝혔다. 이번 연구 성과는 지난달 26일 시스템 생물학 분야 국제학술지인 ‘뉴클레익 액시드 리서치’(Nucleic Acids Research) 온라인판에 실렸다.

인간질환의 분자기전 연구는 대부분 흰쥐와 초파리, 선충과 같은 동물들을 이용해 수행된다. 이 동물에 인간질환에 관련된 많은 정보들이 보존돼 있기 때문이다.

기존에는 동물들의 유전자 염기서열정보를 주로 활용했지만, 일차원적인 서열정보만으로는 질환과 관련한 유전자 기능을 제대로 설명할 수 없었다.

이에 연구팀은 인간유전자 소셜네트워크인 휴먼넷을 이용한 웹 기반 예측시스템 ‘모핀’을 개발했다. 연구팀이 2011년 자체 개발한 휴먼넷은 특정 유전자를 입력하면 이 유전자와 기능적으로 관련된 유전자들을 보여주는 네트워크다. 약 2만여개 인간 유전자들 사이의 상호관계를 지도화하고 있어 ‘유전자 소셜 네트워크’로 불린다.

모핀은 이러한 네트워킹을 활용해 동물 모델에서 작동하는 특정 유전자가 암이나 당뇨 등을 유발하는 인간 유전자와 어떤 기능적 유사성을 가지는지 쉽게 알 수 있도록 한다. 사용자가 모핀에서 꼬마선충의 특정 유전자를 입력하면 휴먼넷상에 있는 1500여 질환을 유발하는 인간 유전자 그룹 가운데 꼬마선충의 해당 유전자와기능적으로 관련성이 높은 그룹을 보여주는 것이다.

실제로 연구팀은 꼬마선충이 휴면(休眠)에 들어가는 과정에 관여하는 유전자가 인간 제2형 당뇨병의 분자기전을 연구하는 모델로 사용될 수 있음을 확인하기도 했다. 또 대사 과정에서 발생하는 아미노산 과다와 심혈관질환 사이의 관련성을 암시하는 단서가 꼬마선충을 통해 드러났다.

이인석 교수는 “정보과학기술과 바이오기술이 결합돼 빅데이터 분석을 통해 인간 질환 연구에 기여할 수 있다는 것을 보여준 좋은 예시”라며 “이 예측시스템을 모든 연구자가 자유롭게 사용해 질환연구에 이용할 수 있게 됐다”고 밝혔다.

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