암세포 재발 원리 찾아… “美선 정답보다 소통 중시, 그게 혁신의 길” 작성일 03-17 174 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">[한인 과학자에게 묻다] [3] ‘생물 물리학’ 석학 하택집 하버드대 교수</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="pTMK4oRuYU"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="cf40e8043f961cba3871be920bbe16a0efef21dc39e358b23b4c33a384f1d14d" dmcf-pid="UyR98ge7Xp" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="지난 1월 하버드대 연구실에서 하택집 교수가 박사후 연구원 줄리언 알스톤씨와 연구용 플라스크를 들어 보이며 웃고 있다. 하 교수는 최근 손상된 DNA가 복구되는 과정을 실시간으로 관찰한 논문을 완성했다. DNA가 자가 복구를 어떻게 이뤄내는지 정확한 과정을 밝혀낸 것은 처음이라고 한다./하택집 교수" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/chosun/20250317005610442hadp.jpg" data-org-width="5000" dmcf-mid="tdfEsXvaZq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/chosun/20250317005610442hadp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 지난 1월 하버드대 연구실에서 하택집 교수가 박사후 연구원 줄리언 알스톤씨와 연구용 플라스크를 들어 보이며 웃고 있다. 하 교수는 최근 손상된 DNA가 복구되는 과정을 실시간으로 관찰한 논문을 완성했다. DNA가 자가 복구를 어떻게 이뤄내는지 정확한 과정을 밝혀낸 것은 처음이라고 한다./하택집 교수 </figcaption> </figure> <p contents-hash="c8ba308ee14e25b7eb09985803a5f90f01bdc81081eace3054312cc0cfad7be1" dmcf-pid="uWe26adz10" dmcf-ptype="general">인간의 피부색, 키, 얼굴형부터 타고난 성향과 질병까지 결정하는 DNA는 개개인의 ‘기본 설계도’ 같은 것이다. 이 설계도를 사람이 인위적으로 지우고, 덧그려서 잘못된 것을 보완할 수 있을까. 이를 가능하게 하는 게 이른바 ‘유전자 가위’ 기술이다. 생물물리학 분야의 권위자인 하버드대 하택집(57) 교수는 ‘유전자 가위’ 연구를 한 단계 도약시켰다는 평가를 받는다. 스물여덟 살 때 분자 사이의 에너지 이동을 측정하는 방식으로 DNA의 움직임을 관찰하는 기술을 세계 최초로 개발했다. 하 교수는 이를 발전시켜 암 같은 난치병 치료에 도전하고 있다. 최근 그를 화상 인터뷰로 만났다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="154c08f7a7f51a10da9e99ef6b3e0fef26ef2b4f243e94b83335df2c91ac0874" dmcf-pid="7YdVPNJqZ3" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/chosun/20250317005613779vyya.jpg" data-org-width="1800" dmcf-mid="F9YZ3fqyXz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/chosun/20250317005613779vyya.jpg" width="658"></p> </figure> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="89aa5715a55ea58fc13d23bbb2a272793c9c852a20c02f988e31272ef733bc43" dmcf-pid="zGJfQjiBGF" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="그래픽=이진영" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/chosun/20250317005616379jnrz.jpg" data-org-width="480" dmcf-mid="3SmCTpZwX7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/chosun/20250317005616379jnrz.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 그래픽=이진영 </figcaption> </figure> <p contents-hash="eb5f0f444aa652457cb70cebb50697bac9727e6df86b305f0232d4ebbf320382" dmcf-pid="qHi4xAnbtt" dmcf-ptype="general">-최근 새로운 논문을 끝냈다고 들었다.</p> <p contents-hash="4f1f4b10343cfe1d3948c0dd9ef7676467c5a2815c6e990606a251ab82fce6f9" dmcf-pid="BXn8McLK11" dmcf-ptype="general">“인간의 DNA는 손상되면 복구하려는 습성이 있다. 세포 분열 중에 오류가 발생했거나 자외선(UV) 등 외부 자극 때문에 손상이 일어나면, DNA는 이를 원상 복구하려 한다. 통상 DNA는 세포 내에서 자기와 동일한 유전 정보를 가진 ‘쌍둥이 DNA’를 찾아 복제한다. 지금까지는 이 ‘쌍둥이’를 세포 내 수많은 DNA 속에서 도대체 어떻게 찾아내는지 미스터리였다. 이번에 처음으로 그 작동 원리를 발견했고, 현재 논문 심사를 받는 중이다. 내가 발표한 논문 수백 편 중에서도 아주 중요한 것이다.”</p> <p contents-hash="a9f7b73f373ba4aab6042602b69500ff131c8eca04548a6f06cfce9e762fdc6f" dmcf-pid="bLFTHq3IG5" dmcf-ptype="general">-원리를 조금 쉽게 설명하면?</p> <p contents-hash="348e2a2c607787e52d6ed65c151b40274aadb04e221cdd8d327e7bb21e553313" dmcf-pid="Ko3yXB0C1Z" dmcf-ptype="general">“지금까지 우리는 DNA가 ‘쌍둥이 DNA’를 무작위로 찾아다닌다고 생각했다. 실제로 보니 손상된 위치 근처에서 집중적으로 찾고 있었다. 2020년에 DNA를 초 단위로 나누어 관찰하는 광학 기술을 개발했다. 그 기술을 토대로 DNA의 손상과 복구 과정을 실시간으로 관찰했는데, 그것도 세계에서 처음이다. 이제 손상된 DNA가 복구되는 것을 막을 수도, 아니면 반대로 더 쉽게 할 수도 있는 길이 열리게 된다.”</p> <p contents-hash="fffb384b696e77d00c76b9f7133c1d628125c1bab0852400ff6974b635ef92ca" dmcf-pid="9g0WZbph1X" dmcf-ptype="general">-이 연구는 어떤 의미가 있나?</p> <p contents-hash="5d67c3d9679c274c161417de52580c2c4979bfd3fdbddb0c19c61f1f3dcb76f2" dmcf-pid="2apY5KUl5H" dmcf-ptype="general">“DNA의 복구 원리를 정확하게 이해하면, 항암 치료 등 질병 치료에 새로운 가능성을 열 수 있다. 방사선 치료나 화학 요법 등 항암 치료는 모두 암세포의 DNA를 손상시켜 암세포를 죽이는 방식이다. 문제는 암세포의 DNA가 손상돼도 빠르게 복구되면, 치료 효과가 떨어지고 암은 재발한다. 암세포의 DNA가 어디서 어떻게 복구되는지 알 수 있으면, 암세포의 복구가 일어나지 않게 막는 신약을 개발할 수 있다. 암세포가 ‘쌍둥이’를 찾는 과정을 끊어버리고, 항암 치료의 효과를 획기적으로 향상시킬 약물을 개발할 수 있다는 뜻이다.”</p> <p contents-hash="f24f59fa58171f02e0b3fa7efa4badeabee4fda2c0a317d193c78bd1a1ef6815" dmcf-pid="VNUG19uSZG" dmcf-ptype="general">-난치병을 예방하는 기능도 할 것 같다.</p> <p contents-hash="e48ceac690332ba439bc9cbef419d871e76eb0c77374fe5e980e0a9a1ddad4e1" dmcf-pid="fjuHt27vXY" dmcf-ptype="general">“가능성이 있다. 손상된 유전자가 제대로 복구를 못 하면, 암과 뇌신경 질환 등이 생긴다. 질병이 생기기 전에 DNA가 빠르게 잘 복구할 수 있는 약물을 개발하면 된다. 이런 연구가 성공적으로 진행될 경우, 난치병의 발생을 크게 줄일 수 있다.”</p> <p contents-hash="fd95133992d493f2a1c2a3aca0e6398aac4e3d39b01ea7d88c8437183978b9e0" dmcf-pid="4A7XFVzTYW" dmcf-ptype="general">-DNA를 조작하는 ‘유전자 가위’는 윤리적 논란도 있는데.</p> <p contents-hash="49b02450740318cf946e306508626875257bd0796d44b917fea6dda6580e487b" dmcf-pid="8czZ3fqy5y" dmcf-ptype="general">“그렇다. 중국에선 2018년 유전자 가위 기술을 활용해 태아의 유전자를 조작하는 연구가 있었다. HI(인간 면역 결핍) 바이러스에 감염되지 않는 아이를 만들어내는 게 목표였다. 개인적으로 이는 윤리적으론 해선 안 되는 일이라고 생각한다.”</p> <p contents-hash="847ce96deb367e658af5267c9b584e6de21bb0ee2b3f8ca8c326ca43f6a6d893" dmcf-pid="6kq504BW5T" dmcf-ptype="general">-이론적으로 완벽한 인간, ‘수퍼 휴먼’을 만드는 게 가능한가.</p> <p contents-hash="3c46639d9cb38899110715f51f17c80c1234d1559720eef3fb80a582760d6455" dmcf-pid="PEB1p8bYZv" dmcf-ptype="general">“기술적으로 난관이 너무도 많다. 예컨대 키가 큰 아이를 만들고 싶다고 생각해 보자. 어느 유전자를 조작해야 키만 커지고 나머지는 그대로일지 알기 어렵다. 유전자 조작의 부작용도 불분명하다. 태어난 사람의 질병을 고치는 데 유전자 조작 기술을 사용하는 것은 당사자의 의견을 기반으로 하는 것이니까 문제가 덜하겠지만, 생명을 조작하는 것은 기술적으로도 어렵고 과학적 정당성이 없다고 본다.”</p> <p contents-hash="1809c63c26ccbd684a0538756de604ec68d50c8736aa90b6e0b4f4b228228f35" dmcf-pid="QDbtU6KGtS" dmcf-ptype="general">-유전자 편집 기술이 활발하게 사용되는 GMO(유전자 변형 작물)는 어떤가.</p> <p contents-hash="a966cd4eeef172aac398250daa70e659731d2a9444f0469a2989878f5fbb243a" dmcf-pid="xm20zxVZZl" dmcf-ptype="general">“미국에선 이미 수십 년간 GMO 식량이 유통되고 있어 어느 정도 안전성이 검증됐다. 미국에선 곤충 등 다른 종(種)의 DNA를 갖고 식물을 변형하는 수준은 돼야 ‘GMO’로 본다. 식물 자체의 유전자를 조금 바꾸는 것은 GMO로 치지도 않는다. 이 기술을 적극 사용하지 않으면 향후 기후변화 위기를 헤쳐나가기 어렵지 않을까.”</p> <p contents-hash="334405ee75cc42bb49541f962d751d5f7399c9c44b18da031d7972c9cac86c8b" dmcf-pid="yKONEyIiZh" dmcf-ptype="general">하 교수가 지금까지 발표한 논문은 모두 5만회 가까이 인용됐다. 세포와 DNA를 연구하고 있지만, 원래 전공은 물리학이다. 물리학과 생물학을 결합한 생물물리학이 그가 연구하는 영역이다. 이런 변신을 그가 의도한 것은 아니다.</p> <p contents-hash="cf7baf2981e09c603c19ec07408d2e2550009b897678c8e96a8b7cca1c178972" dmcf-pid="W9IjDWCntC" dmcf-ptype="general">-물리학도 출신인데, 생물학엔 어쩌다 발을 들였나.</p> <p contents-hash="9ca0fc1db409edefb383b3b53433a40f45c32ffe92aaa71bdd816e08fa782ae7" dmcf-pid="Y2CAwYhLtI" dmcf-ptype="general">“나는 스스로를 ‘어쩌다 생물물리학자(accidental biophysicist)’라고 부른다. 대학원에 다닐 땐 반도체, 초전도체 같은 쪽에 관심이 더 많았다. 하지만 대학원 시절 반도체 연구에 쓸 기계를 만들었는데, 반도체 쪽에 별 쓸모가 없었다. 이걸 어떻게 살려볼까 고민하다 단백질 분자의 움직임을 측정해 봤다. 그 연구가 잘 풀려 이를 주제로 박사 논문을 썼고, 그 길로 생물물리학자의 길을 걷게 됐다.”</p> <p contents-hash="2c3b63c43815c055476df986a79013186a7eac9a538e0e9f1b63e8c3dcd295ce" dmcf-pid="GVhcrGloGO" dmcf-ptype="general">-미국에서 공부하며 기억에 남는 일은?</p> <p contents-hash="7e239d69178f3a2b49e8892172ad27c797c6ea588ae150b2c7f224b4faeea236" dmcf-pid="HflkmHSgXs" dmcf-ptype="general">“처음 미국 대학원에서 시험을 보는데, ‘구술 시험’에 두 번 연달아 낙방한 쓰린 기억이 있다. 교수 2명이 있는 방에 들어가 1시간 동안 문제를 풀고 말로 대답하는 시험이었다. 한국에서 필기 시험 잘 보는 학생이었는데 말이다.”</p> <p contents-hash="281001eacbada8ec65552c4120fefdf8674a1e58c9f908098b311f41ad3e16b8" dmcf-pid="X4SEsXva1m" dmcf-ptype="general">-충격이 컸겠다.</p> <p contents-hash="aae3d7bf6c8cf5d0a5c2a1549dc95794d454994e18c53f34b5289695870d7cdf" dmcf-pid="Z8vDOZTNHr" dmcf-ptype="general">“내가 교수가 되고 학생들의 구술 시험을 보니 알겠더라. 한국에서 온 학생들은 옛날의 나처럼 교수가 질문하면 바로 정답을 내놓아야 한다 생각하고, 모르면 그대로 얼어버린다. 그런데 구술 시험의 목적은 사실 ‘대화’에 있다. 학생이 이리저리 다양한 생각을 하는지, 교수와 소통하며 힌트를 얻고 답을 추려내는 능력이 있는지, 그런 과정을 보는 것이다.”</p> <p contents-hash="6070103025f88a37fc6c98502c950cdaad7be3d3fe05b50cc0365b6945eeefca" dmcf-pid="56TwI5yjGw" dmcf-ptype="general">-절대적인 지식의 양보다 사고방식을 본다는 것인가.</p> <p contents-hash="21bc5344e1a6797f1b6045b8e814dd8a6cf88f9d5c8799f527748238331f3ef3" dmcf-pid="1PyrC1WAYD" dmcf-ptype="general">“오픈 마인드(열린 마음)의 사고방식, 그리고 교수를 앞에 두고도 거리낌 없이 소통할 수 있는 점을 높게 산다는 것이다. 대학원 정도 온 친구들은 교수 말을 무조건 들어선 안 된다. 그렇게 해선 더 창의적인 연구가 나올 수 없다.”</p> <p contents-hash="9ec36c05e8d408c4c4aa7b728aef098c3bb1945257551f03d6c99196add93d1c" dmcf-pid="tQWmhtYcXE" dmcf-ptype="general">-미국은 학생들이 교수에게 잘 도전하나.</p> <p contents-hash="4c100791291220ce6051fc822ee6e89fb4bd4383f831d16e2cf0a16809f6b61f" dmcf-pid="FDbtU6KGGk" dmcf-ptype="general">“내가 대학원생일 때 지도교수가 한 얘기가 있다. ‘대학원생들은 교수가 하지 말라는 것부터 들여다본다’는 것이다. 예를 들어 IBM 취리히 연구소에서 고온 초전도체를 발견한 업적으로 1987년 노벨 물리학상을 받았다. 나중에 보니 일본의 어떤 연구실에서도 똑같은 연구를 진행하고 있었다. 그때 일본 교수가 학생들에게 ‘초록색 결과가 나오면 우리가 찾는 초전도체가 아니다’라고 했는데, 일본 학생들은 초록색이 나오면 테스트 결과를 다 버렸다. 그런데 나중에 보니, 초록색 결과가 나온 연구가 노벨상을 받은 것이었다. 미국의 연구실이었으면 학생들은 ‘초록색 결과’부터 붙잡고 있었을 것이다.”</p> <p contents-hash="7cd3337ae80bd8295f62c8befc702e7603244a605fe233e213511d4f1e4f7912" dmcf-pid="3wKFuP9Htc" dmcf-ptype="general">-혁신을 이루려면 그런 정신이 중요할 것 같다.</p> <p contents-hash="8994920ca84f08ef1d1afe07c194739a860433f57c679dec01ce138ba4e415db" dmcf-pid="0r937Q2XXA" dmcf-ptype="general">“연구는 목표대로 가는 경우가 드물다. 그럴수록 그만두지 않는 ‘엉뚱함’이 필요하다. 한국에선 아무래도 교수 말을 그대로 따르는 경우가 많지 않을까 싶은데, 사제 간의 권위보다는 소통으로 창의적 연구를 하는 데 집중해야 더 많은 혁신이 일어날 것으로 본다.”</p> <p contents-hash="dc997d7bf1e4d51f9bd0d2d53725ffc049db4324aa17b9d99b158e912b3042f2" dmcf-pid="pm20zxVZHj" dmcf-ptype="general"><strong>☞유전자 가위·생물물리학</strong></p> <p contents-hash="4815ca53202291bd977ca511d98736688e696744debca042490c74a2d25a7ed6" dmcf-pid="UsVpqMf5YN" dmcf-ptype="general"><strong>:유전자 가위</strong></p> <p contents-hash="96d3e140cd23422cb87c0f8d9bd93dbf13a54034e3385e19ea93ef4dab01c44d" dmcf-pid="uOfUBR41Ga" dmcf-ptype="general">특정 DNA의 염기 서열을 정밀하게 절단하거나 수정하는 기술. 세포 내 유전체를 인위적으로 조작해 질병을 치료하고 농작물 생산성을 높일 수 있다. 특정 유전자의 돌연변이를 교정하거나, 질병 저항성을 갖춘 생명체를 개발하는 등 다양한 응용이 가능하다. ‘가위’라는 이름이 붙었지만 실제 기구로 특정 DNA를 잘라 내는 것이 아니라, 효소를 이용한다.</p> <p contents-hash="736e587922377c2517dae1081450e9f1a8675551a6190d328f2be1d83085783d" dmcf-pid="7I4ube8tGg" dmcf-ptype="general"><strong>:생물물리학(Biophysics)</strong></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="8253d009f0ca20660eafc879237b96707015a9cc140a03f8c623ea97dd1f47b6" dmcf-pid="zC87Kd6FYo" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/chosun/20250317005618544otgs.jpg" data-org-width="413" dmcf-mid="0w6z9JP31u" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/chosun/20250317005618544otgs.jpg" width="658"></p> </figure> <p contents-hash="2f38319580a691b01b45317c5be7084ec3c5e582606c5175f0d3f8e7e408f0ea" dmcf-pid="qh6z9JP31L" dmcf-ptype="general">물리학의 개념과 방법을 활용해 생명 현상을 이해하는 학문. 생물 현상에서 발생하는 에너지와 전기적 현상 등을 다룬다. 1953년 DNA의 이중 나선 구조를 밝힌 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭<strong><사진></strong>, 1962년 단백질 구조를 연구한 맥스 퍼루츠 등이 대표적인 선구자들이다. 2000년대 이후 컴퓨터 시뮬레이션과 초고해상도 현미경 기술이 발전하고 생명 현상을 더 정량적으로 분석할 수 있게 되면서 급속히 발전하고 있다.</p> <p contents-hash="92504d528b852d60bbe7270c4bbc96201a56c82d9edbe48fd79d83528febc115" dmcf-pid="BlPq2iQ05n" dmcf-ptype="general"><strong>하택집 교수는</strong>1</p> <p contents-hash="943861006b759c734614c3d27f821fa99d98ed2bcd5b01a2ab804ca1dd20c972" dmcf-pid="bSQBVnxpXi" dmcf-ptype="general">990년 서울대 물리학과를 졸업하고 미국 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스에서 물리학 박사 학위를 받았다. 하 교수는 분자 사이의 에너지 이동을 측정하는 ‘형광 공명 에너지 전달(FRET ·프렛)’ 기술을 이용해 단백질·RNA의 움직임을 관찰하는 방법을 최초로 개발한 학자로 세계의 주목을 받았다. 이를 이용한 하 교수의 ‘유전자 가위’ 연구는 세계 최고 수준으로 평가받는다. 미국 일리노이대와 존스홉킨스대 교수를 거쳐 2023년부터 하버드대 생물물리학과 교수로 재직 중이다. 2015년 아인슈타인 등이 활동했던 미국 국립과학원 및 미국 예술과학원 회원으로 선출됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 조선일보. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 中·대만계와 인도계, 실리콘밸리 나눠가졌다 03-17 다음 [제29회 LG배 조선일보 기왕전] 집중 모드 03-17 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
