UC 산타크루즈 생체분자공학과 조교수 다니엘 김(한국명 김희보) 박사의 ‘암 환자의 혈장에서 반복적인 RNA 서열의 프로파일링’이라는 제목의 논문이 지난 8월31일자 네이처 바이오메디컬 엔지니어링에 발표됐다. 

지난해 본보 7월26일자 포커스-이사람/한인기독청년 ‘피검사만으로 암 진단법 발견’이라는 기사를 통해서 이미 소개된 바 있는 내용에 한 걸음 더 들어간 논문이라 할 수 있겠다.

이번에 발표된 논문에서 김 교수 연구실은 혈액 속의 단백질을 암호화하는 RNA와 RNA 암흑물질을 모두 검출하는 RNA 액체생검 플랫폼을 개발했다. 연구팀은 이 새로운 접근법이 암 진단을 위한 액체생검 성능을 크게 향상시킨다는 사실을 보여줬다. 

연구된 논문에 따르면 암은 초기 단계에서 가장 치료가 가능하기 때문에 암을 조기에 진단할 수 있는 혁신적이고 비침습적인 방법을 찾는 것이 질병과 싸우는 데 중요하며 간단한 채혈만 하면 되는 액체 생체 검사는 환자 혈액의 DNA 또는 RNA 염기서열을 사용해 암을 비침습적으로 검사하는 새로운 기술이라고 설명했다.

생체 분자 공학의 다니엘 김 조교수와 그의 연구실은 게놈의 연구가 덜 된 영역인 RNA ‘암흑 물질’의 신호를 이용하는 더 정확하고 강력한 액체 생검 기술을 개발하고 있다. 

김 박사의 새로운 연구는 이 유전 물질이 암에 걸린 사람들의 혈액에 존재하고 췌장, 폐, 식도는 물론 그 외 다른 것들과 같은 특정한 암 유형들을 질병의 초기에 진단하는 것을 확인할 수 있다는 것을 보여준다.

대부분의 연구원들과 회사들이 암 진단을 위해 DNA 기반의 액체 생검을 추구하고 있지만, 김박사 연구팀의 접근 방식은 RNA ‘암흑 물질’, 특히 비코딩과 반복 RNA에 초점을 맞춘다는 점에서 독특하다.

김 박사의 연구소에서 개발한 RNA 액체 생검 기술은 단백질 코딩과 반복적인 비코딩 RNA의 존재를 검사하기 위해 환자의 혈액에서 ‘세포가 없는 RNA’의 염기서열을 분석해 암을 발견하는 것을 목표로 한다. 

연구팀은 일반적으로 간과되는 반복적인 비코딩 RNA를 식별하기 위해 ‘COMPLETE-seq’라는 세포가 없는 RNA 시퀀싱 및 분석 플랫폼을 만들었다. 

다니엘 김 박사는 "우리가 발견한 것은 암 분류를 위한 기계 학습 모델을 훈련시켰을 때, 이러한 반복적인 세포가 없는 RNA를 추가적인 특징으로 도입했을 때 모델이 더 잘 수행된다는 것이다. 

암을 발견하는 면에서 더 높은 민감도를 보고 있기 때문에, 이러한 반복적인 요소들이 실제로 사람들이 이전에는 찾지 못했던 풍부한 세포 없는 RNA 정보를 제공하고 있다고 생각한다"고 말했다.

연구팀은 초기연구에서 췌장암 조기 발견이 시급하고, 늦게 발견할 수록 환자에게 나쁜 예후를 초래하기에 췌장암에 초점을 맞췄다. 췌장암 역시 KRAS 유전자의 돌연변이가 원인인 것으로 알려져 있는데, 이 역시 췌장암으로 소천한 조부의 영향으로 인한 김 교수의 관심사다. 

연구원들은 췌장암의 발견을 확인한 후 다양한 다른 암들도 조사했고, 암의 진행 단계에 걸쳐 추가적인 샘플로 더 많은 암 유형을 조사할 계획이다. 

김 교수는 줄기세포생물학연구소, 유전체학연구소, UC산타크루즈 RNA분자생물학센터와 연계된 배스킨 공학대학원 조교수로 재직하고 있을 뿐만 아니라 스탠포드 암조기발견 카나리아센터의 부교수이자 연구원이다. 

한편 다니엘 김 박사의 아버지 김석원 목사는 지난 1992년 주기도문 해설서인 ‘기도의 신학’을 펴낸 개혁주의 기도신학자로 알려져 있으며 국제기도공동체(GPS, Global Prayer Society) 설립자로도 알려져 있으며 미국 올랜도 충현장로교회에서 25년 동안 목회사역을 담당해왔다.

기사원문 데일리굿뉴스