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내분비-대사 영역 질환의 진단 및 치료, 연구에 있어서 유전체 분석의 응용
이시훈
가천의과학대학교 의학전문대학원 내과학교실, 분자내분비연구실
Genome-Based Approaches in Endocrinology and Metabolism: From Clinical and Research Aspects
Sihoon Lee
Department of Internal Medicine and Laboratory of Molecular Endocrinology, Gachon University School of Medicine, Incheon, Korea Endocrinol Metab 26(3):208-209, September 2011
http://dx.doi.org/10.3803/EnM.2011.26.3.208 EDITORIAL
3호에서는내분비-대사영역에서생물정보학의유전체분석기법을 이용하여질병의진단및치료에대한응용을설명하는지상강좌[4]
와‘성선기능저하증환자에서안드로겐수용체유전자의 CAG 반복 횟수다형성과테스토스테론의치료효과’라는제목의연구결과[5]
가보고되었다. 비록안드로겐수용체유전자의 CAG 반복횟수다형 성과테스토스테론의치료효과에대한상관관계를밝히지는못하 였으나, 앞으로내분비-대사영역의연구에대한새로운방향을제시 하고있다는데그의의를찾아볼수있겠다. 과거에멘델리안유전 법칙을따르는가족력이강하고희귀한몇종류의선천성대사질환 등에서관련유전자를찾고, 산전진단및유전상담을시행하던수 준에서 벗어나차세대염기서열분석(next generation sequencing, NGS), 전장유전체의연관성분석(genome-wide association study, GWAS), single-nucleotide polymorphism (SNP) 및 haplotype 분석, transcriptome 분석, 복제수변이(copy number variation, CNV) 분
석, whole exome sequencing 등의유전체염기서열의검색뿐만아
니라더나아가후성유전을담당하는각종유전체변이(epigenetic
modification)의검색을내분비-대사영역질환의연구및치료에적
용한다면더많은새로운사실들을도출할수있을것으로예견할 수있다.
실제로생물정보학의여러 분석기법 및기술을통하여밝혀진 유전자를대상으로질병의분자적기전을명확히할수있으며, 이 렇게밝혀진기전에서질병을일으키는데중요한연결고리를담당
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사람의개체간유전자는 99.5%가동일하고, 단지 0.5%의유전적
차이가개체간의차이를설명할수있다고한다. 2005년발표를목
표로사람의전체유전자서열을규명하기위해미국, 영국, 프랑스, 독일, 일본의연구자들이공동으로야심차게진행하던‘사람게놈프
로젝트’가 2000년예정보다훨씬빨리종료되어사람게놈의초기
지도가작성되었을때, 엄청난기대와반향을일으켰음을뚜렷이기 억할수있다[1,2]. 유전자(Gene)와염색체(Chromosome)의합성어
인 Genome을‘게놈’으로읽을것인지, ‘지놈’으로읽을것인지에대
해작은논란이있었고, 적절한우리말용어를찾기위한노력의일 환으로 ‘유전체(遺傳體)’라는용어를 도입하였다. 우리나라에서도 2009년한국인의유전체전체염기서열을처음으로규명하고, 유전
체변이형에대한분석을보고한바있다[3]. 이후유전체변이형와
표현형의다양성, 특히, 질환과관련된유전체변이형에대한관심이 집중되었다. IT기술의발달과더불어생물정보학의폭발적인발전으 로대량의유전체변이형정보가발굴되기시작하였고, 최근에는한 개인의모든유전체염기서열정보를아주저렴한비용으로모두규 명할수있는대용량염기서열분석기술이상용화되면서, 개개인의 유전체차이에근거한분자의학(개인맞춤의학)의실현을눈앞에 두게되었다. 분자의학이란사람유전자의전모가밝혀진이후질
병의기전을 DNA, RNA, 단백질등의분자수준에서이해, 조절및
연구하는분자유전학과의학의융합된학문이다. 인체는수많은분 자들이유기적으로결합된상태로존재하고최종적으로단백질을 생성하게되고이단백질들은상호작용을한다. 아직까지발생기전 및치료방법이개발되지않은많은내분비-대사영역의질병이존재 하는데분자의학의발전이그해결책을제시해줄것으로기대한다. 이러한추세에발맞추어이번 Endocrinology and Metabolism 26권
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http://www.enm-kes.org 하는부분을억제하는방법으로신약개발이이루어지고있다.
분자의학은의약품의효과를극대화하고부작용을최소화하는 데도적절히이용될수있고, 각자의유전자에따른질병발생위험 을사전에예측하여운동, 식이요법, 약물등을통하여당뇨병, 비만, 암등의만성질환에대한위험을줄일수도있다. 이는개인의유전 적특성및약물과인체의상호작용을감시함으로써확인할수있 고, 이것을바탕으로개별환자에대한맞춤치료와처방이가능한 것이다. 유전체에기반을둔맞춤의학이발전하게되면서자연스럽 게미래의료산업의성패는분자적표적을위한신약개발에달려 있다고해도과언이아니다. 분자의학을위한신약이나의료진단 기기의개발은세계적으로도시장규모가거대하고, 경제적인파급 효과가크기 때문에우리나라의미래 성장동력을이끌어나갈수 있는분야이기도하다.
미래성장동력산업중부가가치가높은의료산업및생명과학의 수준향상을위해서는관련연구를이끌어갈인재의육성방안이 절대적으로필요하다. 국내최고수준의인재들이의과대학을선호 하는것은어제오늘의일이아니다. 이들중대부분은임상의사가 되고극소수만이기초의학을전공한다. 이처럼국내의학계에서임 상의학으로의편향은점점심해지고있는실정이다. 이들을임상진 료와함께생명과학을기반으로한중개연구를수행할수있도록유 도한다면환자치료에대한질의향상뿐만아니라의료산업발전에 도큰도움이될것이다. 이는향후의료환경이맞춤의학으로의전
환이확실시되고있기때문이기도하다. 맞춤의학에대한정확한 접근을위해서는분자수준에서의의학을이해하고이를임상의료 에적용하며, 임상에서도출된의문점및미지의생명현상을분자 수준에서규명할수있는고도의잘훈련된의사및의학자가필요 하다. 이러한중개연구가성공하기위해서는의사-과학자의역량이 매우중요하며, 이들의활약여부에우리나라의미래가달려있다고 해도과언이아닐것이다.
참고문헌
1.
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