김태민 의과대학 의료정보학교실 The shaping of cancer genomes with the regional impact of mutation processes 《Experimental And Molecular Medicine》 IF=12.153, IF Rate 6.926% (Biochemistry & Molecular Biology) ▶ 2004-2007년 질병관리본부 공중보건의사 ▶ 2008-2012년 Harvard Medical School CBMI(Center for Biomedical Informatics) Post.Doc. ▶ 2013년 Cell지 외 암유전학관련 논문 주저자 30편 이상 ▶ 2023년 한국생명정보학회 부회장, 2019년 온빛상 수상 등 암 유전체를 읽는 기술, NGS 2001년 인간의 전체 유전체 지도인 ‘draft genome’이 대중에 공개되었다. 사람 한 명의 유전체를 1990년부터 10년 간 분석한 Human Genome Project의 결과가 세상 밖으로 나오게 되면서 “Genome”이라는 유전체 연구의 필요성이 대두됐고, 유전학(Genetics)에서 유전체학(Genomics)으로 개념이 변하게 된 계기가 됐다. 이후 차세대 시퀀싱 기술(NGS, Next Generation Sequencing)이 발전하면서 10년 이상 걸렸던 인간 유전체 해독은 지금은 몇 시간 안에도 이루어진다. NGS기술의 등장으로 암 유전체를 읽어내는 일도 빠르게 대중화 됐다. ‘읽어낸다’는 표현을 쓴 것은 개인의 유전체를 30억 개의 글자가 쓰여진 커다란 책으로 비유할 때, 30억 개의 글자 전체를 수 일 또는 수 시간 내에 읽어낼 수 있는 대용량 기술이기 때문이다. 암 세포가 가지는 암 유전체와 정상세포가 가지는 정상 유전자체를 각각 읽어낸 후 상호 비교하여 암 유전체에 특이적으로 발생하는 오타, 즉 암 돌연변이를 찾아내는 일도 가능해지면서 암유전체 연구가 고도화되는 계기가 마련되었다. 김태민 교수는 차세대시퀀싱을 통해 얻어진 암 유전체 데이터의 연구를 주로 수행해 오고 있다. 위암, 대장암 등 한국인에게 호발하는 다양한 암 종의 돌연변이를 마커로 삼아 암 진화 연구를 수행했고 또한, 면역치료에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 종양미세환경 등에 대해서도 연구 중이다. 최근 기존의 항암면역치료가 재조명되면서 이와 관련한 DNA수준의 기전에 대한 연구도 활발히 진행 중으로 마커개념의 기초연구를 암환자에게 도움을 줄 수 있는 임상적 의의를 가지는 중개연구로서 발전시켜 나가고 있다. 누구나 함께 하고 싶은 연구자가 되는 것 정밀의학의 목적은 데이터를 활용해 환자맞춤형 진단, 치료법을 제공하는 것이다. 암 타겟 치료의 개념이 생기면서 암 환자의 삶의 질 또한 혁신적으로 개선되기 시작했고, 3세대 면역치료제까지 등장하면서 과거와는 비교가 되지 않을 정도로 암 치료성적이 좋아지고 있다. 이러한 발전에 근본적 바탕이 되는 것이 바로 암환자의 유전체 분석이다. 초기 EGFR(Epidermal Growth Factor Receptor, 상피 성장인자 수용체)유전자에 대한 억제제를 타겟 치료제로 사용했을 때 폐암환자의 소수만이 이 약제에 반응성을 나타내었고 그 환자들에게서만 나타나는 특징을 규명하는 과정에서 암 정밀의학이 시작되었다. 즉, 암 진단-치료의 마커를 암환자 개인의 유전체에서 찾고자 하는 노력이 암 정밀의학의 시작인 것이다. “현재의 기술로는 아직 인간유전체의 의미를 완벽히 해독하는 수준은 도달하지 못하였지만 EGFR억제제를 통해 얻은 지식을 지속적으로 확대하고 암환자에게서 발견되는 다양한 변이들의 임상적인 의미를 도출할 수 있게 된다면 유전체 기반의 많은 임상연구, 특히 암 진단 및 치료기술에도 비약적인 진보가 생길 것이라 기대해 봅니다.” 시간이 갈수록 연구기법들이 전문화 되어 연구자가 혼자서 모든 일을 수행하기 어려워졌고, 때문에 김 교수와 같은 기초 연구자에게 임상 연구자와의 공동연구는 필수적이다. 공동연구 초기에는 기초와 임상의 영역을 명확히 나누는 방식을 선호했지만 그리 좋은 결과를 얻지 못했다. 이를 발판삼아 연구의 거의 모든 단계 – 연구 설계부터 논문 작성까지-에서 충분한 토의를 통해 의견을 교환하다보니 비로소 공동연구의 시너지가 나기 시작했다. 나아가 임상연구자와의 협업으로 환자 데이터를 활용해 어떠한 치료와 처방을 하는 것이 좋은지에 대한 효과적인 임상적 가이드를 제시하는 것이 생명정보학자로서 김태민 교수가 꿈꾸는 목표이다. “방법론을 연구하는 사람들은 유행에 휩쓸려가기 쉽다고들 하죠. 제가 가진 기술을 끌어올려 누구나 협업하고 싶은 연구자가 되고자 계속 노력 중입니다” 환자에게 도움이 되려면 질병관리본부에서 공중보건의사로 복무하면서 빅데이터를 다루는 것이 미래의학의 중심이 될 것 같다는 생각이 들었다. “많은 분들이 말렸어요. 저처럼 생명정보학을 메인으로 연구하는 분들하고 이야기해보면 선배교수님들께 다 같은 말을 들었더라고요. 그 걸로는 밥 못 먹고 산다고 말이에요. 하하” 당시 너무나 신생학문이었기 때문이다. 무엇을 해야 할지 명확하지도 않았고, 미래가 어떻게 될지는 아무도 모르는 것이니까. 하지만 김 교수의 연구자로서 신념은 명확했다. ‘환자에게 도움이 되는 연구를 하는 것’ 그렇기 때문에 무모한 길로 보일지라도 내 적성을 잘 살릴 수 있는 연구방향을 찾는 것. 기초의학을 하면서 환자에게 직접적인 도움이 되는 결과를 보기란 힘들지만, 하나라도 환자에게 다다를 수 있다면 성공한 것이라 생각했다. 유학생활에서 익힌 건 문제를 좁고 깊게 보는 습관이었다. 다른 나라의 동료들은 작은 발견에도 환호하고 몰입을 잘 한다는 점에서 우리와 많이 달랐다. “내가 세운 가설을 증명하려고 실험을 하는데 가설이 맞지 않을 때 포기를 하는 경우를 많이 봤어요. 하지만 가설을 수정해가면서 좀 더 깊게 연구하는 습관이 중요하더라고요. 어떠한 변혁을 일으킬만한 큰 발견들은 초기의 가설과 완전히 다른 결과가 나왔을 때, 끝까지 물고 늘어져서 찾아낸 결과가 많았거든요.” 김 교수는 학부 시절 교수님의 한 마디가 아직도 기억에 남는다. 내과학 교과서에 실린 한 줄, 한 줄이 모두 논문이라는 것. 5~10년은 노력해야 한 줄을 남길 수 있는 것이고 그 결과가 처방으로 연결되어 인류의 삶의 질 향상에 기여할 수 있다는 것을 들었을 때 기초연구 가치의 위대함을 느꼈다고 한다. ‘내 연구를 통해 모든 사람들이 삶의 질이 높아진다는 것’ 만큼 연구자에게 동기부여 되는 일이 또 있을까 싶다. “학계는 빠르게 변화합니다. 전망을 예측하기 어려운 시대가 됐죠. 유행을 쫓는 것이 답은 아니라고 생각해요. 적성을 찾다보면 자연스럽게 재미로 이어질 수 있고, 재미가 흥미와 관심으로 바뀌어 좋은 결과를 내는 연구자가 될 수 있을 거니까요!”   FROM-CMC는 'Fabulous Researcher Of Month(이달의 연구자), CMC'의 약자로 CMC의 우수 연구자를 소개하는 인터뷰 콘텐츠 입니다.

“바이오 기초융합 통한 5차 산업혁명 선도” 가톨릭대 가톨릭중앙의료원(원장 이화성)은 지난 8일 가톨릭대학교 옴니버스 파크 컨벤션 홀에서 ‘가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 비전 선포식(부제 : CMC PENTAS Project_Plant Excellent seeds with New Thinking and Advanced Start)’을 갖고, 국내 기초의학의 중심이자 세계적인 기초의학 기관으로서의 도약을 위한 비전을 선포했다. 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 비전 선포 모습. 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단의 ▲전략 보고 ▲사업단별 소개 ▲비전 선포 등의 순으로 진행된 이날 행사에는 학교법인 가톨릭학원 상임이사 손희송 주교, 보건정책실장 지상술 신부, 가톨릭대 총장 원종철 신부, 가톨릭대 의무부총장 겸 의료원장 이화성 교수, 국회 보건복지위원회 신현영 국회의원, 보건복지부 박민수 차관, 한국보건산업진흥원 차순도 원장, 식품의약품안전처 권오상 차장, 한국연구재단 노태영 생명과학단장, 한국의과대학·의학전문대학원협회 신찬수 이사장, 한국의학교육평가원 한희철 이사장 등 내·외부 관계자 약 200여 명이 참석했다. 가톨릭대 이화성 의무부총장 겸 의료원장은 개회사를 통해 “이번 기초의학사업추진단 출범을 발판으로 기초의학을 발전시키기 위한 지속적인 투자와 지원을 아끼지 않을 예정”이라며 “가톨릭중앙의료원은 기초의학사업추진단을 토대로 산·학·연·병이 함께 창의적이고 우수한 연구를 진행하고, 현장 중심의 혁신적인 의료기술들을 만들어나갈 수 있는 첨단 의학기관으로 거듭나겠다”고 밝혔다. 가톨릭대 총장 원종철 신부는 축사를 통해 “문제가 발생했을 때 발등의 불을 끄는 것에 그치지 않고 더 멀리 보고, 큰 그림 속에서 원인을 찾고 미연에 방지하는 것이 재난에 대처하는 가장 지혜로운 행동”이라며 “우리 가톨릭중앙의료원 또한 미래 의료를 큰 그림 속에서 넓게 바라보고, 앞으로의 미래 사회에 효과적으로 대처할 수 있도록 융합을 통한 의학 연구에 매진해 주길 바란다”고 말했다. 보건복지위원회 위원인 신현영 국회의원은 “가톨릭중앙의료원이 앞으로 국내 기초의학의 중심지로 발돋움하길 기대하고, 오늘과 같은 기초의학 발전을 위한 노력이 다가올 미래에 좋은 결실을 맺을 것이라고 믿는다.”며 “저 또한 국회의원으로서 기초의학 활성화를 위해 적극적으로 응원하겠다”고 밝혔다. 한편 학교법인 가톨릭학원은 지난 2021년 향후 10년간 기초의학 활성화를 위해 2,000억 원을 투자한다는 계획을 밝혔으며, 가톨릭중앙의료원은 2022년 5월 국내 최초로 실질적인 단지 내 산·학·연·병 체계를 구축한 메디컬 융·복합 허브 ‘옴니버스 파크’를 개관한 바 있다. 또한 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단은 ▲첨단세포치료사업단 ▲초정밀의학사업단 ▲합성생물학사업단 ▲인공지능-뇌과학사업단의 4개 사업단으로 구성됐으며, ▲운영위원회·사무국 조직 등의 하드웨어를 비롯해 ▲특허·인물정보 검색시스템 ▲인재발굴위원회 ▲의료 빅데이터 통합 연구 플랫폼 CMC nU CDW(Clinical Date Warehouse) 등의 소프트웨어까지 다양한 인프라를 결합시켜 시너지를 극대화할 예정이다. 가톨릭대학교 의과대학 Youtube : https://www.youtube.com/watch?v=F7cq6UjfzVc

첨단세포치료, 초정밀의학, 합성생물학, 인공지능-뇌과학 중심 '기초의학사업추진단 신설' 기초의학 연구에 올해 70억 투자, 오는 8일 추진단 비전선포식 개최 가톨릭중앙의료원이 감염병 등에 대비하기 위한 차세대 백신 및 치료제, 난치질환 및 암 치료 원천기술, 차세대 세포치료제, AI 기반 멀티모달 의료데이터 융합기술 등 바이오 신기술 개발을 위한 본격적인 행보에 나섰다. 가톨릭중앙의료원은 지난 6일 가톨릭대학교 옴니버스 파크 1층에서 ‘기초의학사업추진단’ 출범 관련 기자간담회를 개최했다. 의료원에 따르면, 기초의학사업추진단은 △첨단세포치료사업단 △초정밀의학사업단 △합성생물학사업단 △인공지능-뇌과학사업단의 4개 사업단으로 구성된 ‘기초의학사업추진단’을 신설해 기초의학 강화를 적극 추진한다. 가톨릭중앙의료원은 기초의학 육성 및 발전을 위해 향후 10년간 약 200억원을 투자할 예정이며, 올해 약 70억원을 투입할 예정이다. 우선 의료원은 기초의학사업추진단 신설을 위해 지난 2021년 9월 기초의학 활성화 발전방향 설정을 위한 위원회를 구성했다. 이후 인재 영입 활성화 방안과 각종 내부 제도마련, 핵심 선도 분야 및 도전분야 선정 등 국내 기초의학 분야 활성화를 위한 프로젝트를 본격 가동해 왔다. 그리고 오는 3월, ‘바이오 기초융합을 통한 5차 산업혁명 선도’라는 비전으로 '가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단'을 공식 출범시킨다. '기초의학사업추진단’은 △첨단세포치료사업단 △초정밀의학사업단 △합성생물학사업단 △인공지능-뇌과학사업단의 4개 사업단으로 구성되어 미래의학에 대비할 전망이다. 특히, 4개 사업단은 서로간의 유기적 융합과 통합을 통해 감염병 등에 대비하기 위한 △차세대 백신 및 치료제 개발 △차세대 세포치료제 개발 △난치질환 및 암 치료 원천기술 개발, AI기반 멀티모달 의료데이터 융합기술 및 뇌질환 극복 △뇌기능 기반 신기술 개발 등을 추진할 계획이다. 이와 함께 기초의학 연구 인프라 구축은 물론 기초의학 리더에 대한 안정적인 연구여건 조성과 지원, 실험연구 장비 및 시설에 대한 적극적인 투자, 세계적인 빅 스타 연구자 스카우트 및 미래인재 육성에도 적극적으로 나설 예정이다. 민창기 기초의학사업추진단장은 “기초과학 차원에서의 의학연구는 수많은 과학적 요소들을 개발하고 검증하는데 가장 바탕이 되는 역할을 하지만, 의료현장에서 자체적으로 이를 실현하는데 까지 완성도를 높이기는 쉽지 않다”고 말했다. 그는 “융합연구는 더 이상 선택이 아닌 미래의학 발전을 위한 필수조건이고, 이에 가톨릭중앙의료원 기초의학사업단이 분야별 경계를 넘는 통합과 융합을 통해 인류건강 증진의 울창한 숲을 이룰 것” 이라고 덧붙였다. 출처 : 의사신문(http://www.doctorstimes.com)

원본기사 가톨릭대학교 산학협력단이 지난 8일 루카스바이오㈜(대표이사 조석구 교수·서울성모병원 혈액내과)와 특허권 양도계약을 체결했다. 양도계약은 가톨릭대학교 중개의학분자영상연구소 연구팀에서 개발한 'IL-21을 발현하는 중간엽 줄기세포를 포함하는 B세포 림프종 예방 또는 치료용 조성물'을 포함한 특허 2건에 대한 것이다. 중간엽 줄기세포(Mesenchymal Stem Cell, MSC)는 골수에서 얻을 수 있는 성체줄기세포의 일종으로 비교적 분리 및 증식이 쉽고, 지방세포, 연골세포, 심장세포, 근육세포, 신경세포 등 다양한 세포형태로 분화할 수 있는 특징을 갖고 있다. 때문에 조직손상 및 치료에 이용하고자 하는 시도가 이뤄지고 있으며 이식 및 자가 면역질환 모델에서 면역관용 및 억제효과가 있는 것으로 알려져 있다. 중개의학분자영상연구소 연구팀은 이러한 중간엽 줄기세포의 특성에서 착안, 각각 ▲IL-21(인터루킨 21)과 ▲TGF β을 코딩하는 뉴클레오티드 서열(염기서열)을 적용한 면역세포 치료제 연구를 진행했다. IL-21은 자연살해세포(Natural Killer Cell), 세포독성T세포 등 면역계 세포에 대해 조절 효과를 갖는 사이토카인으로 표적세포에서 세포분열과 증식을 유도한다. 연구팀이 IL-21을 과발현시키는 중간엽 줄기세포를 제조해 다양한 종양세포에서 실험한 결과 B세포 림프종에서만 강력한 사멸효과가 나타남을 밝혀냈다. 또한, TGF β(Transforming Growth Factor beta)를 코딩하는 뉴클레오티드 서열이 도입된 중간엽 줄기세포가 그렇지 않은 것에 비해 조절T세포를 증가시키고 Th17세포를 감소시킨다는 것을 관찰했다. 중개의학분자영상연구소 연구팀은 'IL-21을 발현하는 중간엽 줄기세포를 포함하는 B세포 림프종 예방 또는 치료용 조성물'에 대한 국내 특허 등록 및 미국 특허 출원을, 'TGF β를 코딩하는 뉴클레오티드 서열이 도입된 간엽줄기세포 및 그의 용도'는 국내 특허 등록을 마침으로써 해당 기술에 대한 권리를 확보한 상태이다. 루카스바이오㈜ 조석구 대표이사는 "본 기술은 기존 의료기술이 극복하지 못한 난치성 면역질환의 치료법을 제시한 것"이라며, "다양한 세포치료제 파이프라인을 구축해온 경험을 토대로 세계적 수준의 의약품으로 개발하고자 노력하겠다"고 밝혔다. 가톨릭대학교 산학협력단 산학부단장 김태민 교수는 "최근 주목받고 있는 첨단재생의료에 관련된 합당한 기술이라 말할 수 있다"며, "단순한 기술의 이전을 넘어서 양 기관에 상호도움이 될 수 있는 발전적인 계기가 되길 바란다"고 말했다. 한편, 루카스바이오㈜는 지난 2019년 중개의학분자영상연구소 연구팀에서 개발한 '바이러스 항원 특이적인 T세포의 유도 및 증식 방법' 외 3건의 특허를 양도받아 해당 기술에 대한 파이프라인을 구축, 국내 1상 및 2상 임상시험을 실시하기 위한 식약처 승인을 준비 중이다.