ETRI, 질병 관련 유전자 선별 S/W 등 IT·BT 융합 신기술 개발

- IT·BT 통합 연구 결실, 줄기세포·신약 연구에 기여 -

DNA칩을 분석, 암과 당뇨병 등 질병과 관련이 있는 특정 유전자를 선별해낼 수 있는 최첨단 S/W와 유전자 조절 부위를 탐색해낼 수 있는 시스템 등 IT·BT 융합 신기술이 국내 연구진에 의해 개발 되었다.

ETRI(한국전자통신연구원, www.etri.re.kr, 원장 임주환) 미래기술연구본부(본부장 정태형) 바이오정보연구팀(팀장 박선희)은 DNA칩을 분석, 암 등 질병과 관련한 ▲특정 유전자를 선별해 낼 수 있는 첨단 S/W와 ▲유전자 조절부위 탐색 S/W ▲단백질 3차원 구조 및 기능분석 예측 시스템 등의 개발에 성공했다고 밝혔다.

우선 질병관련 유의 유전자 선정 S/W기술은 DNA 칩을 분석하여 질병과 관련한 중요한 유전자를 선정하기 위하여 실험자가 쉽게 이용할 수 있는 바이오 마커와 관련된 중요한 유전자를 선정하고 이들의 생물학적 기능 및 이를 지도화 한 패스웨이 정보를 제시하는 기술이다. 또한 예후 측정에 관한 S/W의 성능을 자체 평가하는 기능도 포함되어 있다.
이 기술은 임상 칩 데이터와 연결된 유전자 선별기술로서는 세계 최초의 첨단 기술로 앞으로 암과 당뇨 등 난치성 질병 퇴치에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

이번에 함께 개발된 유전자 조절부위 탐색 S/W기술은 인간의 염색체상에 놓여 있는 유전자의 활성화를 통제하는 이른바 유전자 조절부위를 컴퓨터 상에서 인공지능에 사용되는 기계학습방법과 수학 기반의 통계적 기법을 융합한 하이브리드(Hybrid) 방식으로 예측이 가능하게 하는 생물정보학(Bioinformatics)기술이다. 특히, 이 기술은 세계 최고 수준의 정확도를 갖고 있는 것으로 평가돼 향후 기술이전 효과와 상용화 전망이 매우 밝은 것으로 평가되고 있다.

또한 ETRI 바이오정보연구팀은 신약을 개발하는 과정에서 개발 단계의 비용을 줄이기 위해서 컴퓨터 상에서 신약 후보물질이 자연상태에서 신체내의 물질들과의 상호작용을 알아보기 위한 필수 기술인 3차원 가시화 및 공간상에서 사용자의 다양한 시점에서 물질을 바라 볼 수 있는 항해기술을 개발하였다고 설명했다. 이 기술은 생물학적 실험을 통해 밝혀진 단백질의 여러 특징들과 최초로 상호작용 관계를 분석하여 그 기능을 예측할 수 있는 것이 특징이다.

이번 ETRI 첨단기술 개발은 IT기술이 관련기술의 융합에 그치지 않고 생물학, 의학부문까지 진출한 것으로 줄기세포 등 생물학 연구는 물론 신약개발 등 의학 전반에 걸쳐 상당한 영향을 미칠 것으로 기대된다.

연구개발 책임자인 ETRI 박선희 바이오정보연구팀장은 “이번 기술 개발은 IT기술이 동종의 융합에 그치지 않고 주도적으로 생물학 부문에 까지 진출을 확대한 것으로 향후 신약연구는 물론 장기적으로는 줄기세포 연구 등에도 큰 도움을 줄 수 있을 것”이라며, “특히 세계 최고 수준의 국내 IT기술과 바이오 부문을 통합, 체계적인 기술개발이 이뤄질 경우 신약개발 등에서 후보물질 예측이 가능해지는 등 앞으로 상당한 시너지 효과가 발생할 것”이라고 말했다.

<파급효과>

- 바이오인포매틱스 S/W를 쓸 경우 신약개발시 아래와 같이 시간과 비용이 절감됨.

<표 1-1> 1개의 신약개발에 드는 시간/비용 추정
출처: Bioinformatics A Strategic Market Analysis, Front Line (2002)

- 유전자 조절을 통하여 유전자 조작 동식물, 줄기세포 분화 예측 등이 가능

※ 연구팀 연락처

○ 박선희 바이오정보연구팀장
Tel. 042- 860 - 6204
Mobile. 011 - 410 - 6029
E-mail. shp@etri.re.kr

○ 신미영 선임연구원
Tel. 042- 860 - 1225
Mobile. 016-693-1170
E-mail. shinmy@etri.re.kr