1. '질병유전체분석법'이라는 책을 쓰셨는데요. 혹시 일반인을 위한 좀 더 이해하기 쉬운 책을 쓰실 계획이 있으신가요? 있다면, 어떤 주제로 구상 중이신지요?

  제가 쓴 '질병유전체 분석법' 책은 전문가 수준의 책이기도 하지만, 이 분야에 들어오시는 분들이 쉽게 접할 수 있는 입문서와 같은 책입니다. 그래서 굉장히 쉽게 쓰려고 노력을 많이 했고 이쪽 분야에 들어오시는 분들에게 이 책을 권장하는 편입니다. 현재, 그 다음으로 준비 중인 것은, '질병유전체 분석법'이 이론적인 책이었다면, 실제 연구원들이 쓸 수 있는 실험기법에 대한 책을 준비하고 있습니다. 가칭 '질병유전체 분석 프로토콜 북'인 이 책의 내용은 DNA 추출이나, 실제 분석 방법, QC 하는 방법, 지노타이핑 하는 방법 등 우리가 유전체를 연구함에 있어 실험적으로 필요한 내용들로 구성할 계획입니다. 현재 진행 수준은 목차를 확정하고 쓰는 작업을 시작하는 중입니다.

  그 다음으로는 개인적인 꿈인데, 자연과학을 하는 사람들은 과학적인 지식과 실험에는 관심이 많지만 인문학적인 소양, 자기 삶에 대한 철학 및 가치관에 대해 올바르게 설정하는 것도 굉장히 중요한 것 같습니다. 그래서 나중에 기회가 된다면, 자신의 삶에 대한 가치관과 꿈을 이루고 자기 분야에서 성공적인 삶을 고민할 수 있는 그런 책을 쓰고 싶습니다. 가칭으로 제가 지어놓은 제목은 '삶의 연금술' 이고, 나중에 이런 것들을 펼쳐보고 싶습니다.

  일반인을 위한 책은 개인적으로는 쓰고 싶지만 이 분야에 대한 전문 용어나 생물학적인 지식을 일반인이 이해할 수 있는 눈높이로 맞추는 작업이 매우 어려울 것 같습니다. 저 같은 연구자 입장에서는 쉬운 일이 아닌듯하여 고민 중에 있습니다. 아마도 맞춤의학 분야가 지속적으로 발전한다면 조만간 genetic counselor와 같은 전문인이 일반인을 대상으로 하는 책을 기술하면 좋을 것 같습니다. 그런 날이 조속히 오기를 기대해 봅니다.

 

2. 현재, 의학분야에서 가장 많이 거론되는 것 중 하나가 맞춤의료입니다. 이런 맞춤의료 시대에 있어 NGS 기술은 어떤 의미를 가질까요? 혹은 얼만큼의 영향력을 미칠 것으로 보시나요?

 

  NGS 기술이 나오면서 각 개인의 모든 genome을 해독할 수 있게 됨에 따라, 개인의 유전정보를 바탕으로 한 개인 맞춤의학(personalized medicine)에 많은 관심을 가지게 된 것 같습니다. 그러나 현재의 NGS 기술로 개인의 유전정보를 다 밝히면 맞춤의학이 가능할 것처럼 생각되지만 실제로는 모든 것이 다 가능한 것이 아닙니다. 지금 당장 실제 맞춤의학 임상적용이 가능한 부분은 몇 가지로 한정되어 있습니다.

  첫 번째가 cancer genome분석을 통한 targeted therapy의 경우인데, 예를 들어 암환자의 질환 원인이 되는 somatic mutation 정보를 확인하고, 원인 mutation을 targeting하는 anti-cancer drug이 있다면, 그 사람에게는 굉장히 효과적인 항암제로 약물 처방이 가능할 겁니다. 그리고 나중에 기존 치료 약물에 대하여 저항성을 가지게 되면 다시 NGS를 통해 저항성 원인 돌연변이 또는 새로운 항암제 target mutation이 있는지를 확인하고 두 번째 targeted therapy를 하는 방법을 생각할 수 있습니다.

  두 번째는 희귀유전질환 분야가 가능할 것 같습니다. 희귀질환은 발생빈도가 굉장히 낮기 때문에 그 환자의 genome sequencing후 control genome data와 비교하고 간단한 필터링 과정을 거치면 아주 제한된 숫자의 후보 유전자(또는 유전변이형)만이 남아서 쉽게 희귀유전질병의 진단과 원인 규명이 가능하게 될 겁니다. 현재 엑솜 염기서열 분석과 같은 방법으로 여러 가지 희귀유전질환에 대한 원인이 많이 밝혀지고 있고 아직 원인이 밝혀지지 않은 경우에도 Trio 가계시료를 이용한 유전체 분석을 하거나 또는 정상 집단의 유전정보를 필터링하는 과정을 거치게 되면 쉽게 희귀질환의 원인을 진단할 수 있을 겁니다. 그런데 이런 부분들은 상업적 접근보다는 국가적인 사업으로써 희귀질환자들에 대한 진단 및 치료방법이 무엇인지 찾도록 지원해주는 정책이 필요할 것 같습니다.

  세 번째로는 다양한 약물 치료에 대한 개인적 반응성의 차이를 규명하고 임상에 활용할 수 있는 약물 유전체학 분야인 것 같습니다. 이 분야는 이미 다양한 약물 반응성에 관여하는 원인 유전변이형에 대한 임상 활용 방법들이 많이 개발되어 있고 앞으로도 새로운 치료 약물에 대한 약물유전체 임상 활용 기술들이 지속적으로 개발될 것으로 기대합니다.

  한편 다수의 유전자가 관여하고 개별 유전자의 영향력이 매우 낮은 복합질병(complex diseases)인 천식, 당뇨, 골다공증 및 심혈관 질환 등과 같은 경우에는 맞춤의학의 실현이 굉장히 어려운 분야라고 생각합니다. 이런 분야들은 앞으로 좀 더 많은 데이터가 필요한 것 같습니다. 만약 복합질병 및 복합형질에 대한 유전적 설명력이 높아진다면 미래에는 질병의 예방 차원에서 검진 센터와 같은 곳에서 다루어지게 되지 않을까 기대해 봅니다

  종합해 보면 targeted therapy를 위한 암유전체 맞춤치료 분야, 희귀 유전질환의 원인 진단 분야, 그리고 다양한 약물유전체 등이 현재 가장 관심을 가지고 맞춤의료를 임상에 적용 가능한 분야로 생각됩니다. 그리고 개별 유전자의 설명력이 낮은 다수의 복합질병은 아직도 갈 길이 먼 미래의 맞춤의료 분야가 될 것 같습니다.

 

3. NGS 기법이 적용된 임상사례가 조금씩 나오고 있는데요. 한국에서도 이런 적용사례가 나오기 위해 가장 먼저 해결되어야 할 점은 무엇이 있을까요? (예를 들면, 국내 기술수준, 게놈학에 대한 교육, 윤리적 제도 등)

 

  가장 중요한 것은 연구자나 인적인 pool, 그 다음으로는 기술적인 플랫폼 그리고 그 다음에 사회적, 경제적 기반들, 그리고 법적, 윤리적인 부분들도 다 포함하여 통합적으로 시스템이 갖추어져 있을 때 가능할 것 같습니다. 한 사람이 뭘 하고 싶어도 환자한테 적용하는 것은 쉽지가 않습니다. 예를 들면, 의사가 환자가 있다고 해도, 기술적 분석이나 법적인 부분들이 해결되지 않으면 전혀 적용을 할 수가 없습니다. 그래서 실제 임상에 적용사례를 높이고자 한다면, 임상에 대한 부분도 임상의사 혼자가 아니라 컨소시엄을 구성하여 다양한 질환들(또는 특정 질환) 임상 정보 및 유전체 시료를 수집하고 표준화된 기준과 지침(standard protocol)에 따라 추진되어야 합니다.

  그리고 수집된 질환자 시료풀(pool)에서 특정 기준을 만족하는 환자를 대상으로 NGS 플랫폼을 적용해서 분석을 하고, 분석 후 다양한 필터링 단계를 거치게 되는데, 이 때에도 다양한 연구자들이 참여해야 합니다. 그리고 법적, 윤리적인 문제들도 함께 통합적으로 지원이 되어야만이 임상적용이 가능할겁니다. 그래서, 각 개인 차원의 개별적 접근이 아니라 집단 또는 국가적인 차원의 통합적인 접근이 필요할 겁니다.

 

4. 유전정보에 기반한 의료서비스에서 유전자상담(Genetic counseling)이라는 부분이 많이 언급되는데요. 이를 위해, 갖추어야 할 것들이 있다면, 무엇이 있을까요? (예를 들면, 제도적인 부분, 전문가 양성방법, 현재 의료인에게 요구되어야 할 점 등)

 

  유전상담에 대한 부분은 개인의 유전정보와 표현형(질병포함)간의 연관성이 잘 밝혀져 있고, 이러한 정보에 대해 많은 사람들이 관심을 보일 때 필요한 부분이라고 생각합니다. 그런데 아직은 개인의 유전체 변이 정보와 개인의 표현형(질병) 정보간의 관계를 다 이해하지 못하는 상황인 것 같습니다. 그래서 유전상담(genetic counseling)에 대한 수요는 앞으로 지속적으로 많아지겠지만 지금의 단계에서는 좀 더 시간이 필요할 것 같습니다.

  그런데, 맞춤의학의 관점에서 보면, 실제 암, 희귀질환과 약물 반응성 등과 같은 임상적용이 가능한 부분들에 대한 genetic counseling은 아마도 전문적인 지식, 질병, 유전적인 것들을 통합적으로 이해할 수 있는 임상파트에서 필요할 것 같습니다. 이런 분야는 아마도 서비스가 늘어나게 되면 임상파트에서 genetic counseling 부분이 자동적으로 확대될 것 같습니다.

  그 다음으로 일반인을 대상으로 하는 genetic counseling 부분은 앞으로 수요는 많아지리라 생각합니다. 지금 당장에는 개인 유전체 분석 서비스를 제공하는 기관이나 기업에서 어느 정도 수요는 필요로 하겠지만, 업체에서 제공하는 것들은 아직 유전정보(genetic information)와 표현형정보(phenotypic information)간의 연계성이 낮기 때문에 아직은 바로 필요로 하지 않을 것 같습니다.

 

 

그렇다면 그 시기가 언제쯤이라고 보시는지요?

  그건 어떤 파트를 하느냐에 따라 다르겠죠. 예를 들어 임상파트는 지금도 사실 genetic counseling을 하고 있습니다. 예를 들면, 유전질환이나 약물치료 (예를 들면, 와파린 또는 항암제) 등과 같은 경우에는 진단검사과 또는 의학유전학 검사실 등에서 검사를 수행하고 그 결과를 바탕으로 질병의 진단, 치료 및 질병 관리 등을 위한 상담에 활용되고 있습니다. 현재는 전문 의료인에 의해 이루어지지만 일반인도 유전검사 기관 또는 업체로부터 그런 정보에 접근할 수 있고 관련된 지식을 어느 정도 갖추게 된다면 의료 기관 또는 중개자 역할을 하는 사람들이 생길 것 같습니다. 지금은 일반인의 관심이나 수요가 충분하지 않아 그런 부분들은 임상의사들이 대신하거나 또는 중개자(유전상담사) 없이 넘어 가는 것 같습니다. 개인의 관심사가 증대하고 지식이 많이 보급되면 그런 부분들의 서비스 수요는 늘어 날 것이라 생각합니다. 현재, 의학유전학회 등에서 이런 부분에 대한 관심을 많이 가지고 있고, 그런 교육도 하고 있는 것으로 알고 있습니다.

  한편 임상에서 다루는 검사는 정확도와 설명력이 굉장히 높아야 하고, 약물에 대해서도 환자에게 직접 처방을 할 수 있는 그런 것만 다루게 됩니다. 그런데, 만약 만성질환에 대한 위험도와 같은 내용은 genetic counseling보다는 어떤 중간자적인 소프트웨어, 어플리케이션이나 앱(app)을 이용해서 답을 주고, 그 다음에 설명(interpretation)을 해주고, 그 중에 중요한 것들은 임상기관에 가서 상담을 받아보도록 안내를 한다든가 하는 식으로 발전해 가지 않을까 생각합니다.

 

개인의 유전정보를 이용할 수 있는 어떤 앱 형태의 서비스가 나올 수 있을까요?

 

  단계적으로 발전할 거라고 봅니다. 제 생각에는 초기에는 개인 어플리케이션 쪽으로는 안 갈 것 같고, 주로 임상에 쓸 수 있는 프로그램이 적용되는 형태가 될 것 같습니다. 지금 단계에서 임상분야에서 어떤 어플리케이션을 만든다고 한다면 임상적용 가능한 영역에서 아까 말한 암, 희귀질환, 약물 같은 우선순위가 높은 분야에서 개인 유전변이 정보를 분석하고, 그것에 관련되어 있는 각각에 대한 임상정보를 링크해주는 형태로 될 것 같습니다. 그리고 일반인을 대상으로 하는 유전분석은 개인 유전변이 정보를 분석하고 그 중에서 임상기관에 상담을 요하는 정보가 있다면, 그런 정보를 표시해주게 되겠죠. 그 다음에 상대적 위험도가 낮은 유전변이 정보를 이용한 질병 예측 항목들이 있을 것 같습니다. 그러나 상대적 위험도가 낮은 요인을 이용한 복합질병의 질병 예측 프로그램 또는 앱은 나중에 데이터들이 굉장히 축적되어야만 가능한 분야라고 생각합니다.

 

  아마도 초기에는 의료센터(medical center)에서 맞춤의학 분야의 발전을 주도할 것 같습니다. 그리고 나중에는 회사에서 개인 유전정보를 갖고 할 수 있는 앱을 만들어서 일반인에게 직접적으로 서비스하는 형태로 발전하게 될 것 같습니다. 만약 삼성이나 구글과 같은 대기업에서 IT와 BT를 접목하게 된다면 오히려 회사가 주도하는 새로운 형태의 의료서비스(Personal genome-based genomic medicine clinic)가 제공될 수도 있으리라 생각합니다. 의료기관이 주도하는 맞춤의료 분야와 회사가 주도하는 맞춤의료서비스 분야 중에서 시장의 규모는 효율성과 개인의 수요에 의해 결정되지 않을까 하는 생각을 가져봅니다.

 

5. 게놈 해독 비용이 많이 낮아지면, 그것으로 부터 생산되는 유전정보도 많아 질 것으로 예상됩니다. 이런 유전정보를 관리함에 있어 가장 중요한 것은 무엇일까요?

 

  요즘 클라우드 컴퓨터를 이용해서 대량의 데이터를 올리고, 저장하는 비용을 지불하는 이런 시스템이 굉장히 각광을 받는 것 같습니다. 그런데 저는 개인적으로 그런 많은 데이터(raw data)를 저장하는 것에 비용을 많이 지불하는 것은 바람직하지 않은 것 같습니다. 그냥 생산된 모든 데이터(raw data)를 그대로 관리할 게 아니라, 생산된 데이터로부터 정교한 분석과정을 거친 뒤가치 있는 데이터만을 추출한 다음에 그것만 보관하면 된다고 생각합니다. 그래서 저는 raw data를 보관하기 보다는 차라리 DNA를 보관하겠습니다. 염기서열 데이터를 대량으로 저장하면서 비용을 지불하기 보다는 DNA 자체를 보관하는 것이 비용 면에서 훨씬 싸고, 나중에 분석하는 비용이 굉장히 싸질테니 그때 재분석하는 것이 나을 거라고 생각합니다. 다시 말해 raw data를 분석을 하는 단계에서는 임시적인 저장 공간이 필요하겠지만 단순히 raw data를 저장-관리하는 것은 비효율적인 방법인 것 같습니다. 오히려, 해독 분석의 과정에 대한 프로세싱을 개발하고, 그 중에 가치 있는 정보만을 추출하여 보관하면 될 거라고 믿습니다.

  한 가지 덧붙이자면, 보관된 정보에서 genome data에만 사람들이 관심이 있는데, 사실 genome data 자체는 큰 의미가 없습니다. 다시 말하면, 내가 원하는 phenotype 정보가 유전정보와 관련이 있을 때, 그 정보가 가치를 가지게 됩니다. 여기 질문내용도 해독 비용이 싸져서, 유전정보를 관리하는 것에 대해서만 말하고 있는데, 유전정보 관리가 중요한 것이 아니라, 한 개인이 가지고 있는 phenotype에 대한 정보를 우리가 얼마나 잘 수집해서 관리하는 것이 더 중요한 이슈가 될 수 있습니다. 어떤 측면에서는 유전정보라는 것은 phenotype 정보 중 한 변수 일 뿐인, 굉장히 작은 파트가 될 수 있습니다. 그렇게 접근을 한다면 궁극적인 목적은 genome 자체가 아니라 개인의 개별 phenotype에 있게 되겠죠. 그러니까 관점을 IT 기반으로 갖고 있는 사람들은 유전정보를 갖고 얘기를 하지만, 실제 목적 지향적인 측면에서 보면 phenotype에 대한 이해를 위해서 genome data 중 무엇을 보관할 것이냐 이런 관점에서 고민을 하면 좋겠습니다.

 

6. 현재, 개인게놈을 해독한 분들이 많아지고 있는데요. 교수님도 본인의 유전정보에 대해 궁금하신가요? 혹시 해독하신다면 공개할 생각도 있으신가요?

 

  저의 개인유전체정보는 기꺼이 공개 가능합니다. 그래서 지난번 질병관리본부에서 진행하는 한국인 표준 유전체 분석 프로젝트에도 참여를 했습니다. 그 프로젝트에 참여하는 과정 중에 각 개인의 정보를 보호하기 위해서 익명화하는 등의 작업들을 하시더군요. 그런데 나는 오히려 내 모든 유전정보나 phenotype 정보를 공개하면 좋겠다는 생각을 가졌습니다. 물론 그렇게 하기 위해선 법적, 윤리적 장치들을 마련해줘야 하고 궁극적으로는 그런 장치들이 있어야만 우리가 하고자 하는 맞춤의학이나 유전정보를 이용한 가치 있는 바이오마커 발굴, 질병예측, 예방, 진단, 예후 예측 등 이런 모든 부분들이 가능할 겁니다.

  예를 들면, 굉장히 특이하거나 희귀질환의 경우에는 개인 유전체 분석을 통해 원인 규명이 가능합니다. 그러나 우리가 관심을 갖고 있는 다양한 복합질환들(천식, 고혈압, 당뇨 등), 만성질환들은 하나의 유전정보만으로는 설명력이 없습니다. 그렇기 때문에 어떤 의미에서는 국가적인 차원에서, 전 국민을 대상으로 하는 유전정보 수집이나 데이터 분석 방법들이 마련되지 않으면, 실제 우리가 상상하는 유전정보를 이용한 맞춤의료(personalized medicine)와 같은 것들은 쉽지가 않습니다. 그래서 이런 부분들을 사람들이 많이 고민하고 어떻게 효율성을 증진시킬 수 있을지에 대한 고민들을 많이 해야 한다고 생각합니다.

  유전정보가 공개되었을 때의 불이익에 대해 우려를 많이 합니다. 그리고 실제로 희귀유전질환 등과 같은 경우에는 유전적 요인에 의해서 사회적, 경제적으로 피해를 받고 있지만 사회로부터 보호와 지원을 못 받고 있는 경우도 많이 존재할 수 있습니다. 그래서 유전정보 공개에 따르는 부작용보다는 순기능이 확대될 수 있는 사회적 시스템이 마련되어야 할 것 같습니다. 본인이 희귀질환이 있는데, 이것에 대해 밝히지 못하고, 사회적으로 보장을 못 받거나 다음 세대에 전달될 위험성에 노출될 수도 있을 겁니다. 따라서 이러한 부분들은 밝혀져서 사회가 보장해 줄 수 있는 시스템이 마련되고, 보호를 받아야 할 대상으로서 우리가 고려 해줘야 될 것 같습니다. 희귀유전질환과 같은 일부의 경우를 제외하고는 사실 내 유전정보가 노출되어 어떤 위험에 빠질 확률은 굉장히 낮다고 생각됩니다. 특히 대부분의 질병이 개별 유전자의 영향이 매우 작기 때문에 고용이나 보험가입 등과 같은 불이익에 노출될 확률은 거의 없습니다. 그리고, 그럴 가능성이 조금이라도 있다면 이러한 부분들은 국가가 법적인 조치를 통해 보장을 해주면, 오히려 더 많은 장점이 발생할거라 생각합니다.

  게놈이나, BT 기반된 산업은 앞으로 크게 확대될 것입니다. 산업이라는 것은 한 국가가 어떤 제제를 한다고 해서 발전을 못하고 그러진 않습니다. 다른 나라가 전세계를 대상으로 유전분석 서비스를 제공할 경우에, 누구나 그것을 이용할 수 있는 글로벌한 시스템으로 바뀐 만큼 이 분야에 대한 경쟁도 굉장히 심합니다. 그러므로, 법적인 제도 등을 통해 필요로 하는 것들은 보호를 해주고, 나머지 부분은 산업이 발전할 수 있도록 공개하거나 이용할 수 있도록 해줘야 한다고 생각합니다.

개인적으로 나는 누가 내 게놈을 분석하겠다고 한다면, 기꺼이 드릴 수 있습니다. 대신에 내가 그 정보에 접근할 수 있고, 또 내가 나의 phenotype 정보를 입력하고, 저장한 정보로부터 어떤 결과를 얻을 수 있고, 또 그런 결과물들이 데이터베이스화 되어 다른 사람들의 유전정보를 해석하는데 쓸 수 있게 하는 이런 시스템으로 갖춰야 한다고 생각합니다.

 

주변에서 보면 유전자라든가 유전정보라는 것에 대한 공개에 대해 굉장히 부정적인데, 이것에 대해 어떻게 보시는지요?

 

  막연한 두려움을 갖고 있는 것 같습니다. 그러나 만약 내가 어떤 피해를 볼 수 있는 유전자를 갖고 있다면 나는 그것을 앎으로써, 질병이나, 관리(care)가 필요한 부분들, 앞으로 진행될 것들에 대해 예측할 수가 있잖아요. 그러면 나는 내 삶을 조절할 수가 있을 겁니다. 그와 마찬가지로, 막연한 불안보다는 장점들을 잘 이해할 수 있는 그런 접근 방법이 필요할 것 같습니다. 이런 일반인의 부정적인 시선을 없애는 노력은 많이 필요한 것 같습니다. 사실 아직도 발견된 컨텐츠들은 빙산의 일각이고, 발굴된 정보들은 아직 설명력이 너무 낮습니다. 그러니까 앞으로 갈 길은 멉니다. 머리 속에 상상하는 것과 실제 현실에는 굉장히 큰 차이(gap)가 있습니다. 그 차이를 줄이기 위해서는 일반인과 이 분야에서 일하는 전문가들이 잘 소통할 수 있는 그런 장들이 필요할 것 같습니다.