2024 노벨생리의학상 수상자 소개 : microRNA가 뭐길래? 진단키트, 신약, 그리고 연구

 

2024 노벨생리의학상 수상자 소개 : microRNA가 뭐길래?

- 진단키트, 신약, 그리고 연구

 

 

 

 

 

안녕하세요 여러분

다양한 의약품을 과학의 눈으로 분석하는 이오형입니다.

 

 

저번 포스팅에 이어 이번에는 노벨생리의학상에 대한 이야기를 해보려고 합니다.

 

올해 노벨생리의학상은 microRNA라는 부문의 연구자들이 받았습니다. 

 

microRNA가 무엇일까요?

이것이 무엇에 사용될 수 있을까요?

그리고 이것이 밝혀낸 새로운 사실은 무엇일까요?

 

마지막으로 제약업계에는 microRNA가 어떻게 사용될 수 있을까요?

 

 

 

그럼 올해 노벨생리의학상 microRNA에 대한 간단한 설명 드리겠습니다.

 

 

2024 노벨생리의학상 수상자

 

올해의 수상자는

Victor Ambros 1/2

Gary Puvkun 1/2

 

이렇게 두 분입니다.

 

 

모두 microRNA의 발견과 기능을 밝혀낸 공로로

노벨생리의학상을 받았습니다.

 

 

 

 

두 분은 오랜기간동안 co-work를 해왔습니다.

 

최초로 microRNA라는 것이 존재한다는 것을 밝힌 논문이 바로 이 논문입니다.

 

https://www.gene-quantification.de/lee-et-al-microrna-1993.pdf

 

1993년 cell에 발표된 논문인데요,

lin-14라는 단백질 발현을 방해하는 microRNA인 lin-4를 찾아낸 논문입니다.

 

최초로 microRNA라는 것이 존재함을 확인하고,

또 유전자 발현에 영향을 줌을 확인했습니다.

 

 

 

그리고 이 것은 microRNA가 정확하게 어떤 기작으로

단백질 발현수준을 바꿀 수 있는지 밝힌 논문입니다.

 

마찬가지로 1993년 cell지에 나왔습니다.

 

 

두 논문의 출판 날짜가 같죠?

 

즉 lin-14의 발현을 조절하는 lin-4를 찾은 것은 Ambros팀,

lin-4가 어떤 기작으로 기능을 나타내는지 보인것은 Ruvkun팀 입니다.

 

 

두 연구팀은 이 이후로도 계속 코웍을 해가면서

이 microRNA분야를 발전시켰습니다.

 

 

이렇게 두 연구자의 공로로 microRNA의 존재가 밝혀졌고,

이후에는 microRNA가 어떻게 만들어지는지,

microRNA의 양과 종류는 언제 달라지는지,

질병상황에서는 어떻게 변화하는지

등등의 주제가 연구되기 시작했습니다.

 

 

참고로 한때 우리나라에서 노벨상 후보로 지목되기도 했던

서울대 김빛내리 교수님도 이 microRNA분야를 연구하시는 석학이시죠.

 

 

그럼 이제 microRNA가 무엇인지 간단하게 알아보겠습니다.

 

 

microRNA란?

 

microRNA는 이름그대로 micro한 RNA라는 뜻입니다.

 

아주 작은 RNA를 말합니다.

 

 

microRNA를 알기 위해서는 먼저 RNA가 무엇인지 알아야겠죠?

 

RNA는 mRNA,tRNA,rRNA등이 있는데

오늘은 mRNA라는 것에 대해서만 다룰게요.

 

앞으로 제가 말하는 모든 RNA는 mRNA라고 이해해주시면 됩니다.

 

 

 

생물학의 중심원리

 

생물학에는 중심원리라는 개념이 있습니다.

Central Dogma라고 합니다.

 

우리 DNA에 저장되어 있는 정보가

어떤 경로로 표현되는지에 대한 원리입니다.

 

 

모든 생명은 유전정보를 DNA로 저장해놓습니다.

그리고 이 정보를 읽어 기능을 수행할 수 있는 단백질을 만듭니다.

 

 

 

 

 

근데 DNA의 정보는 절대! 파괴되면 안됩니다.

파괴되면 암이 되거나 질병이 생기거든요.

 

 

그래서 DNA는 절대 핵 밖으로 나가지 않습니다.

그냥 핵 안에서 도서관 역할만 합니다.

(진핵생물에게만 해당, but 원핵생물도 유사함)

 

 

 

우리가 DNA에 있는 정보가 필요해지면

그 정보를 직접 이용하지 않습니다.

 

대신 DNA에 있는 정보를 RNA라는 복사본으로 만든 뒤,

RNA에 있는 정보를 읽어서 단백질을 만듭니다.

 

 

즉 RNA는 DNA에 있는 정보 중,

단백질 제작에 필요한 부분만 복사한 복사본인 것이죠.

 

RNA는 이후 핵 밖으로 나와서 단백질 공장인 리보솜으로 갑니다.

그리고 단백질을 만들게 됩니다.

 

 

정리하자면, RNA가 만들어지면 그에 해당하는 단백질이 바로 만들어진다고 생각하시면 됩니다. 

 

 

 

그런데 만약 RNA를 실수로 잘못 만들었다면요?

 

그럼 RNA가 기능을 못하게 만들어야겠죠?

 

이런 기능을 수행하는 것이 이번에 노벨상을 받은 microRNA이고,

유사한 기작을 가진 siRNA라는 것도 있습니다. 

 

 

microRNA와 siRNA는 만들어지는 과정도, 원리도 다릅니다.

이 부분은 너무 길어지므로 생략하겠습니다.

 

 

 

즉 정리하자면, 단백질 발현을 조절하기 위해서

mRNA의 기능을 약화시키는 것이 microRNA다

이렇게 생각해두시면 되겠습니다.

 

 

 

 

 

 

 

microRNA의 이용

 

그럼 이 microRNA는 어떻게 이용할 수 있을까요?

 

첫째, 진단키트를 만들 때 사용할 수 있습니다.

 

 

 

정상상태의 사람과 특정 질병에 걸린사람의

microRNA를 싹 다 모아서 비교해보면

차이가 난다고 합니다.

 

 

그래서 병이 다 진행된 이후에 병을 발견하거나, 

어려운 조직검사를 하거나 할 필요 없이

microRNA만 분석하면 질병을 확인할 수 있겠죠?

 

아직은 FDA승인을 받은 키트는 없지만,

100개도 넘는 키트들이 임상시험을 진행중입니다.

 

빠른시일내에 이런 좋은 진단키트들이 만들어지면 좋겠네요.

 

 

 

 

둘째, 새로운 군의 의약품이 될 수 있습니다.

위에서 말씀드렸듯,

microRNA는 단백질발현을 조절하는 기능을 갖고 있습니다.

 

 

 

그리고 대부분의 질병은 유전자 이상에 의해

이상한 단백질이 생성되거나,

너무 많이 발현되거나,

너무 적게 발현되는게 원인입니다.

 

 

그럼 이런 이상한 단백질의 발현을 조절하는 과정이 필요하겠죠?

 

이런 목적으로 microRNA의약품이 개발되고 있습니다.

 

 

참고로 siRNA를 이용한 약품은 FDA승인된게 몇 개 있는데,

아직 microRNA를 이용한 약품은 승인받은건 없습니다.

열심히 임상시험중인 것은 확인했습니다. 

 

(siRNA는 외부유래 이고 일치율이 거의 100%일때 작동하며

microRNA는 내부유래이고 낮은 일치율로 작동해서 특이성이 떨어지는 편이라 개발이 어렵습니다)

doi:10.1038/mtna.2015.23

 

 

 

 

 

셋째, 질병의 새로운 발병기작을 밝힐 수 있습니다.

 

microRNA가 치매와 같은 퇴행성질환의 발병과 연관이 있다는 연구결과,

비만이나 당뇨와 같은 만성질환과도 연관이 있다는 연구결과 들이 있습니다.

 

또한 바이러스 감염 후, 바이러스에 의해 유사 microRNA가 생겨

후유증을 나타낼 수 있다고 합니다.

이렇듯, 아직 우리가 제대로 이해하지 못한 발병기작이 많습니다.

 

어쩌면 microRNA가 그 원인이 될 수도 있겠네요.

이를 밝힐 수 있다면, 새로운 질병치료제의 개발을

촉진하는 역할도 할 수 있겠습니다.

 

 

그럼 이렇게 진단키트, 신약, 그리고 발병기작 연구의 분야에서

microRNA와 제약산업을 연관지을 수 있겠네요.

 

저는 개인적으로 진단키트쪽이 가장 가능성이 높아보이네요.ㅎㅎ

 

 

 

2024노벨생리의학상 정리

 

2024 노벨의학상은 microRNA라는 것을 발견한 Ambros교수와 Ruvkun 교수에게 돌아갔습니다.

두 교수는 microRNA를 발견하고, 기능원리를 최초로 밝혀내었습니다.

 

microRNA는 아직도 가능성이 무궁무진한 분야입니다.

 

부디 이 연구도 언젠가는 제약산업에 많은 도움이 될 수 있으면 좋겠네요.

 

 

그럼이상으로 노벨생리의학상에 대한 간단한 리뷰 마치겠습니다.

 

감사합니다.

 

 

 

노벨화학상에 관한 제 분석이 궁금하신 분은

여기를 참고해주세요.

https://dueffect.tistory.com/110

2024 노벨화학상 수상자 소개 : 단백질 디자인, 알파폴드 그리고 구글?