노벨상을 말하다

2002 수상자 정보

2002 수상 업적

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2002 was awarded jointly to Sydney Brenner, H. Robert Horvitz and John E. Sulston “for their discoveries concerning genetic regulation of organ development and programmed cell death’”.
2002년 노벨 생리의학상은 “생체기관의 발생과 세포 사멸의 유전학적 조절에 대한 발견”으로 시드니 브레너, 존 설스턴, 로버트 호비츠에게 공동 수여되었습니다.

2002 수상 추천문

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.

우리 모두의 생명은 아주 작은, 즉 0.1밀리미터 정도에 불과한 수정란 세포에서부터 시작됩니다. 이 작은 세포로부터 수백, 수천, 수십억의 세포로 분화되면서 인간이 만들어집니다. 이 과정에서 많은 세포분열과 세포분화가 이루어지며 다양한 생체 기관이 형성됩니다. 그러나 이 자연적인 성장에는 새로운 세포들을 만드는 과정뿐만 아니라 특정 시기에 특정한 세포들은 반드시 사멸해야 하는 과정이 포함되어 있습니다. 태아 시기에 손가락과 발가락 사이에 생겼던 피막이 세포 사멸을 통해 사라지는 것을 생각해 보면 쉽게 알 수 있습니다.
세포의 분화와 생체기관의 발생이 중요하다는 것은 많은 연구 결과를 통해 강조되어 왔습니다. 하지만 이에 관한 연구는 더디게 진전될 수밖에 없었습니다. 우리 인체가 수많은 종류의 세포들로 이루어져 너무나도 복잡하기 때문입니다. 즉 수많은 나무들 때문에 숲을 볼 수 없었던 것입니다. 그렇다면 유전 원칙을 좀 더 쉽게 찾을 수 있는 방법은 없을까요? 그리고 인간보다는 다소 단순하지만 일반적인 유전 원칙을 충분히 도출할 수 있는 적합한 실험동물은 무엇일까요?

영국 케임브리지의 시드니 브레너 교수님은 선형동물인 C. 엘레간스라는 동물을 실험대상으로 선택하였습니다. 이 선택은 언뜻 보기에는 다소 의아한 것이었습니다. 이 동물은 단지 1밀리미터 정도로 실패 모양을 하고 있으며 959개의 세포로 구성되어 박테리아를 잡아먹는 지렁이 같은 벌레에 지나지 않는 것이었습니다. 그러나 그는 이미 1960년대 초반에 이 C. 엘레간스라는 동물이 이른바 ‘갖출 것은 다 갖춘’ 그런 동물임을 알아봤습니다.
C. 엘레간스는 유전자 실험을 하기에도 용이했고, 색깔도 투명하여 세포 분열 및 분화 과정을 현미경 상으로 관찰할 수 있었습니다. 그는 1974년에 이 동물의 유전자에 많은 돌연변이를 일으킬 수 있었으며, 이로 인해 나타나는 생체기관 형성의 뚜렷한 변화들을 생생하게 보여 주었습니다. 이 연구로 이 동물은 아주 중요한 ‘연구 수단’이 되었고 이 선충류를 연구하는 팀들도 늘어나기 시작했습니다.
1969년에 존 설스턴 박사님은 브레너 교수님의 연구팀에 합류하였습니다. 그리고 이 동물의 세포분열을 현미경으로 관찰할 수 있다는 점, 그리고 이 벌레 세포들의 계보를 정리할 수 있다는 점 등을 이용하여 어느 세포가 형제지간인지 아니면 사촌 또는 육촌인지를 규명하였습니다. 그는 세포분열은 매우 정확하게 일어나는 과정이며, 세포들 간의 계보는 다른 개체에서도 동일하다는 것을 발견했습니다. 또한 특정 세포들은 특정 시간대에 언제나 사멸한다는 것도 알아냈습니다. 이는 프로그램화된 세포의 죽음이, 확률적으로 일어나는 것이 아니라 정확한 규칙에 따라 일어나고 있음을 의미합니다. 설스턴 박사님은 이 연구에서 세포 사멸 과정에서 중요한 역할을 하는 nuc`―`1 유전자의 존재를 확인하였습니다. 이 유전자는 세포 사멸에 관련되어 있는 것으로 밝혀진 첫 번째 유전자입니다.

1974년에 로버트 호비츠 교수님은 브레너 박사님과 설스턴 박사님의 연구에 합류하였습니다. 호비츠 교수님은 세포의 프로그램화된 죽음을 조절하는 유전자들을 체계적으로 연구한 결과 세포 사멸 조절 기전에 관여하는 여러 핵심 유전자들을 규명해 냈습니다. ced`―`3, ced`―`4, ced`―`9와 같은 세포 사멸 유전자들의 발견은, 모호하기만 하던 세포 사멸 과정을 유전적인 명확한 프로그램으로 확실하게 인식시켜 주는 데 기여하였습니다.
그는 또한 C. 엘레간스에서 관찰된 죽음의 유전자가 인체에도 동일하게 존재하며 기능하고 있다는 것도 밝혔습니다. 이로써 우리는 세포 사멸 기전이 진화 과정에서 오랫동안 유지되어 왔다는 것을 알게 되었습니다.
올해의 노벨상은 이 선충류로부터 얻은 연구 업적을 기념하고자 합니다. 브레너 교수님의 예언자적인 식견으로 1960년대 초부터 연구되기 시작한 이 동물 모델은 현실적으로도 매우 이상적인 실험 모델이었습니다. 이는 우리가 생체기관과 조직의 발생뿐만 아니라 특정 세포들의 운명적 죽음에 대한 통찰력을 갖는 데 도움을 주었습니다. 바이러스나 박테리아들이 어떻게 세포를 공격하는지, 그리고 심장마비나 뇌졸중이 일어났을 때 어떻게 세포가 사멸하는지 등을 이해하게 되었으며 이로 인해 그 가치는 이미 증명되었습니다.

시드니 브레너 박사님, 로버트 호비츠 박사님, 그리고 존 설스턴 박사님.
생체기관의 발생과 프로그램화된 세포 사멸의 유전적 조절에 관한 여러분들의 연구 성과는 생물학과 의학 연구에 새로운 길을 열어 주었습니다. 카롤린스카 연구소의 노벨위원회를 대표하여 세 분께 따뜻한 축하의 말씀을 전해드리며, 이제 앞으로 나오셔서 국왕 전하로부터 올해의 노벨 생리•의학상을 받으시기 바랍니다.

카롤린스카 연구소 노벨 생리•의학위원회 우르반 렌달