한국인 사망 원인 1위 질병은 '암'이다. YTN 사이언스에 따르면, 최근 연간 신규 암 발생 건수가 30년 만에 79퍼센트를 넘어섰다. 이처럼 암으로 인한 피해 사례가 증가하는 추세다. 그러나 인간 유전자에 존재하는 수많은 유전변이를 분석할 수 없기에 정밀한 암 치료는 매우 어렵다.

김헌석 생명과학과 교수는 기존 암 치료가 가진 한계점을 딛고 인간 유전체에 존재하는 5만 개 이상의 유전변이를 파악하는 기술을 개발했다. 다수의 암 유전변이를 일일이 파악함으로써 환자 맞춤형 정밀 치료를 가능하게 한 것이다. 유전변이 분석 기술을 통해 암 치료 분야에 한 획을 그은 김 교수를 만났다.

기존 유전변이 연구에서는 유전변이를 세포에 인공적으로 투입하는 것이 힘들었기에 확보된 암 샘플만을 활용했다. 그러나 암의 종류에 따른 모든 샘플을 얻을 수 없다는 한계가 있었다. 김 토토사이트 은행 조회서는 이러한 기존 연구의 한계점을 극복했다.

그는 이번 연구에서 유전변이를 세포에 인공적으로 투입하는 유전자 편집 기술에서 더 나아가 변이가 도입된 세포를 분석하는 기술을 개발했다. 즉 기존 샘플이 존재하지 않더라도 원하는 샘플을 바로 채취하고 분석할 수 있는 혁신적인 기술을 선보인 것이다.

김 교수는 연구 과정에서 크리스퍼(CHRISPR) 유전자 가위와 단일세포 분석, 롱리드 시퀀싱의 첨단 바이오 기술을 도입했다. 크리스퍼 유전자 가위는 질병을 유발하는 DNA를 자르고 붙이는 방식으로 유전체를 교정하는 기술이다. 또한 하나의 세포로부터 DNA를 추출해 세포의 특징을 분석하는 단일세포 분석과 DNA를 길게 분석하는 롱리드 시퀀싱(Long-Read Sequencing) 기술을 활용했다.

그는 화학과 생명 과학을 접목한 연구를 지속하며 세포를 제어할 수 있는 기술에 흥미를 키워왔다. 관심 주제에 다양한 기술을 접목하는 시도를 통해 이번 기술을 개발했다. 연구 시작 계기에 대해 김 교수는 "자연계에 존재하는 방식을 넘어 내가 원할 때 사용할 수 있는 새로운 시스템을 개발하고자 했다"고 밝혔다. 이어 그는 "융합 연구 특성상 어떻게 이해하고 분석할지가 잘 어우러져야 했다"며 "특정 변인이 결과에 미치는 영향을 고려해 처음부터 끝까지 계획하는 과정에 집중했다"고 말했다.

이번 연구는 치료 전략을 수립하고 맞춤형 치료제 제조에도 유용하게 사용될 수 있다는 장점이 있다. 새로운 유전변이 분석 기술은 특히 최근 의료계에서 주목하는 '정밀 의료', 즉 환자 맞춤형 치료에 효과적으로 쓰일 수 있다. 각 돌연변이가 약에 어떻게 반응하는지 파악할 수 있어 개개인의 환자가 가진 변이에 따른 맞춤 치료가 가능하다.

김 교수는 다양한 형태의 암 유전변이를 연구하는 데 힘쓰고 있다. 유전자의 위치와 배열에 따라 암이 어떻게 생성되고 변화하는지에 집중하며 연구를 진행하고 있다. 향후 유전자 편집 및 분석 기술, 데이터 분석 기술을 다양한 경로로 결합할 계획이다. 향후 연구 목표에 대해 그는 "다른 유전 질환에 존재하는 다양한 카테고리의 유전 변이들에 대해 포괄적으로 연구할 것이다"고 밝혔다.

올해 처음 생명과학과 교수로 부임한 김 교수는 활발한 연구와 함께 수업에도 힘쓰고 있다. 그는 "강의가 낯설었던 학기 초반에는 학생들이 느낄 난이도와 속도를 고려하지 못했다"며 "이후 내용을 쉽고 구체적으로 설명하기 위해 노력하면서 점차 학생들의 표정이 밝아지는 걸 느꼈다"고 말했다. 이어 그는 "수업에서 혹은 학생들과 함께 연구를 진행하는 과정 등을 통해 학생들이 지식을 쌓는 모습을 봤을 때 가장 뿌듯하다"고 덧붙였다.

김 교수는 마지막으로 학생들을 향한 애정을 드러냈다. 김 교수는 "학생들의 입장을 잘 생각해 줄 수 있는 사람으로 남고 싶다"며 "내가 하고 싶은 이야기보다 학생들이 배워야 할 이야기를 하고 싶다"고 말했다. 이어 그는 "그간 쌓은 경험을 토대로 학생들의 방향을 제시하고 학생들에게 필요한 내용을 잘 전달하고 싶다"고 전했다.