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Wnt·자가면역질환·광유전학·HGP 등 올해 노벨생리의학상 누가 받나

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Wnt·자가면역질환·광유전학·HGP 등 올해 노벨생리의학상 누가 받나

2019.10.07 16:47
노벨상위원회 제공
한국시간으로 7일 저녁 6시 30분부터 사흘간 노벨 과학상 수상자가 발표된다. 노벨상이 발표되기 전부터 국내외 언론과 과학계, 심지어 도박사들까지 올해 수상자와 업적을 예측헌다. 노벨상위원회 제공

한국시간으로 7일 저녁 6시 30분부터 사흘간 노벨 과학상 수상자가 발표된다. 노벨 과학상은 스웨덴의 화학자 알프레드 노벨의 유언에 따라 생리의학, 물리학, 화학 분야에서 인류에게 지대하게 공헌한 업적을 인정받은 과학자들에게 수상된다. 7일 첫 번째로 발표되는 분야는 생리의학상이다. 

 

노벨상이 발표되기 전부터 국내외 언론과 과학계, 심지어 도박사들까지 올해 수상자와 업적을 예측하고 궁금해 한다. 매년 스웨덴 왕립과학아카데미(한림원)가 물리학상과 화학상을, 스웨덴 카롤린스카 의대가 생리의학상을 심사한다는 사실 외에 노벨상 수상자를 어떻게 심사하는지 구체적인 과정은 50년간 철저히 비밀에 부쳐 있다. 그만큼 노벨상 수상자 예측은 어렵다. 

 

지난 해 수상했던 항암 분야 재선정은 힘들 듯

 

지난 해 노벨 생리의학상을 수상한 제임스 앨리슨 미국 MD앤더슨암센터 교수와 혼조 다스쿠 일본 교토대 명예교수. 두 사람은 면역계가 면역 반응 억제를 조절하는 메커니즘을 이용해 암을 치료하는 방법을 알아낸 공로를 인정받았다. 노벨상위원회 제공
지난 해 노벨 생리의학상을 수상한 제임스 앨리슨 미국 MD앤더슨암센터 교수와 혼조 다스쿠 일본 교토대 명예교수. 두 사람은 면역계가 면역 반응 억제를 조절하는 메커니즘을 이용해 암을 치료하는 방법을 알아낸 공로를 인정받았다. 노벨상위원회 제공

7일 저녁 올해 노벨생리의학상 수상자 발표를 앞두고 있는 가운데 전문가들은 생리의학상 수상자로 충분히 선정될만한 가치 있는 연구로 항암 치료 분야를 꼽는다.

 

생리의학 분야 연구자들은 세계 최초 표적항암제인 '글리벡'을 개발한 브라이언 드러커 미국 오리건 보건과학대 교수와  '허셉틴'을 개발한 데니스 슬라몬 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 교수, 유방암과 난소암 발생에 관여하는 브라카 유전자(BRCA)를 발견한 메리클레어 킹 미국 워싱턴대 의대 유전체과학및의학유전학과 교수 등을 강력한 노벨상 수상 후보로 꼽고 있다. 

 

하지만 이들은 올해가 아닌 수~십수 년 뒤에야 상을 받을 것으로 예측된다. 지난해 암세포가 가진 ‘숨바꼭질 단백질’을 억제해 면역세포의 암 치료 능력을 높이는 차세대 항암제인 ‘면역관문억제제’의 원리를 발견한 제임스 앨리슨 미국 MD앤더슨암센터 교수와 혼조 다스쿠 일본 교토대 명예교수에 상이 돌아가면서 올해는 항암 치료 분야 의 수상 가능성은 매우 낮다는 평가다. 지금까지 관행상 2년 연속 같은 분야에서 수상자가 나온 적이 없다. 


탈모치료제 등으로 응용 중인 Wnt 발견 업적

 

클래리베이트 애널리틱스에서 꼽은 노벨상 후보 중 하나는 Wnt 단백질의 역할을 밝힌 연구 성과. Wnt를 이용하면 줄기세포를 분화시키거나 면역세포를 조절할 수 있다. 현재 미국 생명과학벤처 새뭄드는 Wnt를 표적으로 하는 탈모치료제를 개발해 임상 3상 중이다. 새뭄드 제공
클래리베이트 애널리틱스에서 꼽은 노벨상 후보 중 하나는 Wnt 단백질의 역할을 밝힌 연구 성과. Wnt를 이용하면 줄기세포를 분화시키거나 면역세포를 조절할 수 있다. 현재 미국 생명과학벤처 새뭄드는 Wnt를 표적으로 하는 탈모치료제를 개발해 임상 3상 중이다. 새뭄드 제공

글로벌 정보서비스 회사인 클래리베이트 애널리틱스(옛 톰슨로이터)는 같은 분야 내 다른 과학자들이 2000번 이상 인용한 논문의 저자들을 중심으로 세계 상위 0.01%인 피인용 우수연구자를 선정한다. 지금까지 클래리베이트 애널리틱스가 지목한 피인용 상위 연구자 가운데 실제로 노벨상을 수상한 사람은 50명에 이른다.

 

클래리베이트 애널리틱스에서 2002년부터 노벨상 예측 연구를 해온 데이비드 펜들버리 수석분석연구원은 올해 노벨 생리의학상 분야에서 한스 클레버스 네덜란드 위트레흐트대 분자유전학과 교수가 체내 윈트(Wnt)의 역할과 이동 경로를 밝힌 업적을 꼽았다. Wnt는 선충과 초파리, 쥐, 사람에 이르기까지 수많은 동물 종의 체내에서 신호를 전달해 배아 과정 동안 몸의 형태와 패턴을 만들도록 돕는 당단백질이다. 

 

펜들버리 수석분석연구원은 "Wnt를 이용하면 줄기세포를 분화시키거나 면역세포를 조절해 암 발생과정을 제어할 수 있다"며 "미국 생명과학벤처 새뭄드가 Wnt를 표적으로 하는 의약품을 개발하고 있을 정도로 클레버스 교수의 연구는 실용적"이라고 설명했다. 

 

새뭄드가 현재 연구개발중인 탈모치료제(SM-04554)는 Wnt 신호전달 체계에 영향을 미쳐 모발을 새로 돋게 하는 효과가 있다. 이 파이프라인은 약 120억 달러(약 14조 원)가치가 있다고 평가받고 있다. 새뭄드는 지난 9월부터 SM-04554에 대한 3상 시험을 시작했다.


자가면역질환 원인 밝힌 연구 성과


기초과학 분야에서 엄청난 발견을 했고 이 성과가 의약학에서 자주 활용됐음에도 놀랍게도 아직까지 노벨상을 한 번도 받지 않은 경우도 있다. 

 

1993년 노벨 생리의학상을 수상한 필립 샤프 미국 매사추세츠공대(MIT) 생물학과 교수는 "지금까지 의학계에 공헌하고 있는 크기를 봤을 때 1960년대 흉선의 기능과 면역세포인 T세포와 B세포를 발견한 쟈크 밀러 호주 월터-엘리자 홀 의학연구소 면역학과 명예교수가 노벨상을 받지 못했다는 것은 믿기 힘든 이야기"라고 말했다. 밀러 명예교수는 해마다 노벨상 수상자 후보로 끊임없이 등장하고 있으나 아직까지 수상 운이 따르지 않았다.

 

펜들버리 수석분석연구원이 노벨 생리의학상 두 번째 후보로 꼽은 면역세포와 자가면역질환에 관한 연구 역시 그렇다. 학계에서는 진작에 노벨상을 받았어도 이상할 것이 없다는 반응이다. 

존 캐플러 미국 국립유대인연구센터 생물의학연구학과 석좌교수와 같은 기관 필리파 매랙 석좌교수는 면역계에서 생성된 특정 단일 클론 항체(KJ23a)가 면역세포인 T세포 표면에 나 있는 수용체(Vb17a)에 들러붙어 반응한다는 사실을 알아냈다.

 

그리고 쥐 실험을 통해 흉선에서  미성숙한 T세포가 성숙할 때 자기 세포나 조직 등에는 반응하지 않도록 이 수용체를 가진 T세포를 선택적으로 제거하는 'T세포 내성'이 일어난다는 것을 밝혀냈다. 그들은 또한 T세포 내성이 제대로 작동하지 않으면 면역계가 건강한 세포와 조직도 마치 병원균에 감염됐거나 암세포처럼 인지하고 공격하는 자가면역질환이 발생한다는 사실도 알아냈다. 


신경과학 분야 획기적으로 발전시킨 광유전학 기술 

 

펜들버리 수석분석연구원은 최근 신경과학 분야에서 자주 활용되는 광유전학 기술을 개발한 업적도 노벨 생리의학상을 수상할 만한 업적으로 꼽았다. 광유전학 기술은 유전자가 발현됐는지 아닌지를 빛을 통해 확인할 수 있는 기술이다.

 

에른스트 밤베르크 독일 막스플랑크생물리학연구소 명예소장과 칼 다이서로스 미국 스탠퍼드대 생명공학, 정신의학및행동과학부 교수, 그리고 게로 미센보크 영국 옥스포드대 생리학과 석좌교수 등 세 사람은 빛을 쪼였을 때 이에 반응하는 이온채널을 발견해, 신경세포를 실시간으로 관찰하는 방법을 개발했다. 

 

맞춤형 의학 시대 연 인간 게놈 프로젝트

 

제이슨 쉘처 미국 콜드스프링하버연구소 연구원은 올해 노벨 생리의학상 수상 유력 후보로 인간 유전체(게놈) 지도를 완성한 ′인간 게놈프로젝트′를 꼽았다. 네이처 제공
제이슨 쉘처 미국 콜드스프링하버연구소 연구원은 올해 노벨 생리의학상 수상 유력 후보로 인간 유전체(게놈) 지도를 완성한 '인간 게놈프로젝트'를 꼽았다. 네이처 제공


클래리베이트 애널리틱스 소속은 아니지만 이번에 노벨 생리의학상 수상자를 예측한 사람이 있다. 

 

제이슨 쉘처 미국 콜드스프링하버연구소 연구원은 지금까지 생리의학계 분야에서 노벨상을 거머쥔 업적들을 분석한 결과, 전염병과 면역학, 암 등 몇몇 분야가 10~20년 주기적으로 수상 패턴을 보인다는 사실을 알아냈다. 그는 지난 해 제임스 앨리슨 교수가 면역계의 면역 반응 조절 메커니즘을 발견한 공로로 수상할 것을 정확하게 예측하기도 했다.  

 

올해 쉘처 연구원은 "DNA 염기서열에 관한 연구 성과가 노벨상을 받은 것은 1980년 프레더릭 생어가 마지막"이라며 "이번에는 DNA 분석 관련 성과가 수상할 것"이라고 말했다.

 

그가 꼽은 유력 후보는 인간 유전체(게놈) 지도를 완성한 '인간 게놈프로젝트'다. 쉘처 연구원은 "수백 명의 과학자가 참여한 거대 연구 프로젝트였으며 현재 의학적으로 활용되고 있을 만큼 엄청난 성과를 거뒀다"고 설명했다. 또한 이 프로젝트에 참여했던 사람 중 프랜시스 콜린스 미국국립보건원(NIH)장과 에릭 랜더 MIT 생물학과 교수, 크레이그 벤터 미국 크레이그벤터연구소장 등 세 사람을 유력한 수상자로 꼽았다.

 

이외에도 샤프 MIT 교수는 비번역 RNA(단백질을 만들지 못하는 RNA)의 정체와 유전자 발현을 제어하는 역할을 밝혀낸 조안 스테츠 예일대 의대 교수와, 크리스퍼 유전자가위 기술을 개발한 주역인 제니퍼 다우드나 미국 버클리 캘리포니아대 화학과 교수 등을 수상 후보로 꼽았다. 

 

 

 

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