노벨상을 말하다

2012 수상자 정보

2012 수상 업적

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2012 was awarded jointly to Sir John B.Gurdon and Shinya Yamanaka “for the discovery that mature cells can be reprogrammed to become pluripotent”.
2012년 노벨 생리의학상은 “유도만능 줄기세포 연구”로 야마나카 신야와 존 거든에게 공동 수여되었습니다.

2012 수상 추천문

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.

여기 스톡홀름 콘서트 홀에 모인 우리들 중 한 사람 이상은 다시 한번 젊음을 되찾을 수 있으면 얼마나 좋을까, 하고 바랬던 적이 있을 것입니다. 다시 한번 성장하고 이전에 우리가 선택했던 길이 아닌 다른 길을 시도해 볼 수 있는 기회가 주어지기를 희망한 적이 있을 것입니다. 이 사람이 성인이 아니라 대신에 성숙한 세포라면 이러한 시간을 거스르는 여행이 실제로 가능합니다. 이것은 연구를 통해 증명되었고 그 공로가 인정되어 올해 노벨 생리 의학상 수상의 영예를 거머쥐게 되었습니다.
우리 모두는 수정란에서 각각 다른 종류의 세포로 분화되어 완전한 인간의 모습으로 발달했습니다. 이 완벽하게 제어된 성장 프로세스 중에 미성숙 세포가 잇따라 간, 폐, 뇌와 같은 기관을 구성하는 특화된 세포형을 형성합니다.

오랫동안 이러한 분화 발달은 한 방향으로만 가는 여정이라 여겨졌습니다. 결국 발달은 항상 초기 배아의 미성숙 세포에서 성인의 특화된 세포로 진행되는 것입니다. 세포는 모든 종류의 특화된 세포를 형성하는 데 필요한 유전 정보를 보유하고 있지 않기 때문에 회귀의 여정은 불가능하다고 믿었습니다.
그러나 1960년대 발표된 존 거든의 복제 실험 결과로 인해 판도가 완전히 바뀌었습니다. 거든은 개구리 알에서 유전물질이 들어 있는 핵을 파괴하고 올챙이의 장세포에 들어 있는 핵으로 대체했습니다. 이 유전 물질은 특화된 장 세포에서 유래된 것이지만 바뀐 개구리 알은 여전히 어른 개구리가 가지는 모든 종류의 성숙한 세포로 발달할 수 있었습니다. 거든은 동물 세포를 재생하는 데 필요한 모든 정보가 세포 분화, 발달 중에 보존되는 것임을 증명했고 최초의 척추 동물의 복제를 시도했습니다.

한편 브루스 보이틀러는 또 다른 문제에 대한 해결책을 찾고 있었습니다. 그는 살모넬라 같은 박테리아가 어떻게 생명을 위협하는 패혈성 쇼크, 즉 패혈증을 유발하는지 이해하기 위해 노력을 기울였습니다. 이종 쥐의 게놈을 비교해 본 결과 한 유전자가 쇼크 반응을 일으킨다는 사실을 증명할 수 있었는데, 이 유전자가 포유류에서 톨(Toll)에 해당하는 부분임이 드러났고 이것이 세포 표면에서 센서로 작용하는 수용기를 암호화합니다. 균체 성분이 이 수용기에 결합될 때 면역 체계가 활성화되고 항체 방어 메커니즘이 가동됩니다.
보이틀러의 발견으로 인해 우리는 선천 면역 체계의 감지기가 어떻게 작동하여 감염원을 인식하는지 이해할 수 있었습니다. 두 분 박사님이 함께 제1 방어선이 어떻게 가동되는지를 명백히 밝혀주셨습니다.
이러한 발견과 병행하여 랠프 스타인만은 제2 방어선, 즉 적응 면역계의 활성화에 대해 연구했습니다. 30년도 더 전에 그는 수상돌기세포라 불리는 새로운 세포 유형을 찾아냈습니다. 체계적인 연구를 통해 그는 수상돌기세포가 각 기관들을 감시해 병원균을 찾아내고 항체와 면역 기억을 통해 제2 면역 방어선을 가동시킨다는 것을 보여줬습니다. 이 수상돌기세포는 사실 보이틀러와 호프만이 밝힌 톨(Toll) 수용기에 의해 활성화되는데, 이 메커니즘이 바로 제1, 2 방어선을 연결시키는 것입니다.
이 세 발견이 모두 이번 노벨상 수상의 영광을 안게 됐는데, 선천 면역계와 적응 면역계의 작용을 촉발하는 요인을 밝혔고 이들 두 방어선이 어떻게 상호 연결되어 감염에 대항해 우리 몸을 보호하는지 알려주었습니다. 오늘날 선천 면역의 감지기에 대한 지식은 백신과 치료 요법 개발에 활용되고 있고 수상돌기세포는 감염과 암을 치료하는 데 사용되고 있습니다.

이러한 발견은 연구 집단에 커다란 파장을 가져왔고 거든의 발견이 일반적으로 받아들여지는 데는 그만큼 시간이 필요했습니다. 하지만 그의 발견은 복제양 돌리로 확인되었고 돌리는 거든이 그의 개구리 실험에서 사용했던 이론에 따라 세계 최초로 복제된 포유류입니다.고든의 발견 후 40년이 지났을 때 야마나카 신야가 이 분야에서 눈부신 과학적 성취를 가져온 실험을 수행했습니다. 고든은 미성숙 상태로의 회귀 여행이 가능하다는 것을 보여주었습니다. 하지만 이 여정이 난자 세포의 도움 없이 성숙한 세포에서도 가능했을까요? 또는 성숙한 세포에서 회귀 여행을 시작할 수 있도록 하는 유전자를 발견하는 것이 가능했을까요? 야마나카는 소위 다능성 줄기 세포를 재생시키는 데 중요한 유전자를 선택하여 성숙한 피부세포에 주입했습니다. 그랬더니 단 4가지의 세포 조합만이 조건을 만족시키는 것으로 판명됐습니다. 이러한 발견은 연구자들에게 큰 충격을 안겨주었습니다. 왜냐하면 그 누구도 이처럼 간단한 레시피로 성숙한 세포를 줄기세포 단계로 회귀시킬 수 있다는 상상을 하지 못했기 때문입니다.
2006년 야마나키의 발견이 발표되면서 이 분야에서 놀랍도록 급격한 발전이 이루어졌습니다. 인간 피부 세포는 이제 줄기 세포로 재프로그래밍될 수 있고 조직에서 신경세포나 심근 세포를 형성할 수 있습니다. 우리는 이제 질병을 더욱 정확히 이해하고 새로운 진단과 치료법을 개발할 수 있는 전적으로 새로운 수단을 확보하게 된 것입니다.
올해의 노벨상 수상자들은 성숙한 세포에 젊은 날로 되돌아 가는 여행 티켓을 발부했고 인간의 발육과 세포의 특화에 대한 우리의 생각을 근본적으로 바꿔놓았습니다.

고든 교수님, 야마나카 교수님,
교수님들의 빛나는 연구 업적은 분화된 상태를 해제시켜 성숙한 세포가 미성숙 상태로 회귀하는것이 가능하다는 것을 증명하셨습니다. 이 미성숙 상태에서 각종 기관을 형성하는 모든 종류의 세포들이 태어납니다. 두 분의 발견은 새로운 진단과 치료법의 개발에 완전히 새로운 차원의 방법을 제공했습니다. 왕립 카롤린스카 노벨위원회를 대표하여 깊은 존경과 열렬한 찬사를 보냅니다. 이제 전하께 나아가 노벨상을 수상하시겠습니다.

카롤린스카 연구소 노벨위원회 및 노벨 생리의학 위원회 토머스 펄만