2024 노벨 생리의학상의 주인공! <마이크로RNA>가 대체 뭐길래?

2024년 노벨 생리의학상은 미국의 빅터 앰브로스(Victor Ambros)와 게리 루브쿤(Gary Ruvkun)에게 수여되었습니다. 이 두 과학자는 ‘마이크로RNA(microRNA)’의 발견을 통해 유전자가 어떻게 작동하고, 그 작동이 어떻게 조절되는지를 규명한 공로를 인정받았죠. 이번 포스트에서는 노벨 생리의학상 수상자들이 밝혀낸 마이크로RNA의 비밀과 왜 전 세계가 주목하고 있는지 알아보겠습니다. 복잡한 내용을 쉽게 설명해드리겠습니다!

RNA 연구가 노벨상을 휩쓸고 있는 이유

2024 노벨 생리의학상 발표 화면(출처: nobel prize official website)

최근 RNA 연구가 노벨상에서 큰 주목을 받고 있다는 점, 알고 계셨나요? 작년에는 카탈린 카리코(Katalin Kariko)와 드루 와이스만(Drew Weissman)이 mRNA 백신을 가능하게 한 연구로 노벨 생리의학상을 수상했습니다. 이 연구는 COVID-19 팬데믹을 극복하는 데 중요한 역할을 했고, RNA가 질병 치료와 예방의 새로운 패러다임을 열 수 있다는 가능성을 보여줬죠. 이번에 마이크로RNA 연구가 다시 주목받으면서, RNA 연구가 앞으로의 의학 혁신에 큰 역할을 할 것이란 기대감이 커지고 있어요.

 

마이크로RNA란 무엇일까?

마이크로RNA는 세포 내에서 특정 유전자의 활성화 여부를 조절하는 작은 RNA 조각이에요. 쉽게 말해, 단백질 생산 과정을 제어하는 ‘감독자’ 역할을 한다고 보시면 됩니다. 단백질은 우리 몸의 거의 모든 기능을 담당하는 필수 요소인데요, 마이크로RNA는 그 단백질이 어느 정도 생산되고, 어느 정도 억제되어야 하는지를 조절하는 역할을 하죠. 이 작은 조절자 덕분에 세포 내 유전자 조절이 더 세밀하게 이루어질 수 있게 된 것입니다.

 

마이크로RNA의 발견 과정: 작은 실수가 가져온 큰 성과

앰브로스와 루브쿤의 발견은 시작부터 흔한 발견이 아니었어요. 이들은 1993년 선충(Caenorhabditis elegans)이라는 작은 벌레의 돌연변이 유전자를 연구하다가, 무심코 지나칠 뻔한 아주 작은 RNA 조각을 발견하게 됐습니다. 당시 앰브로스는 이 RNA 조각을 그저 “단순한 오류” 정도로 생각했다고 해요. 하지만 연구를 더 깊이 진행하면서 이 RNA 조각이 유전자 조절에 중요한 역할을 한다는 걸 깨닫게 되었죠.

 

보통 유전자라는 건 DNA 서열로 코딩되고, 이 서열이 RNA로 변환된 뒤, 최종적으로 단백질을 만들어내는 과정으로 이어지는데요, 마이크로RNA는 이 과정의 중간에서 메신저 RNA에 결합하여 단백질 생산을 방해하거나 억제하는 역할을 합니다. 이는 기존 유전자 연구에서 보지 못했던 독특한 발견이었죠.

 

발견 초기엔 무시당했지만, 결국 모든 생명체의 공통 메커니즘으로 밝혀지다

처음 이 연구 결과가 발표되었을 때, 과학계의 반응은 냉랭했습니다. “작은 벌레에서 일어난 특이한 현상일 뿐이다”라는 시각이 대다수였죠.

 

그러나 2000년, 루브쿤이 쥐와 인간에서도 마이크로RNA가 존재한다는 걸 밝혀내면서 연구의 판도가 바뀌었습니다. 이제는 마이크로RNA가 거의 모든 동물에서 중요한 유전자 조절 메커니즘이라는 점이 명확해졌고, 관련 연구도 폭발적으로 늘어나게 되었죠.

 

마이크로RNA 연구의 미래와 가능성

현재까지 인간에게서 약 1,000여 개의 마이크로RNA가 발견되었습니다. 마이크로RNA가 발달 과정부터 세포의 기본 기능까지 다양한 중요한 과정에 관여하고 있다는 점이 속속 밝혀지고 있어요. 특히, 일부 마이크로RNA는 암이나 다른 질병과 밀접한 관련이 있어요. 연구자들은 마이크로RNA의 조절 기능을 더 잘 이해하고, 이를 활용하여 질병 치료의 새로운 방법을 찾으려는 연구를 활발히 진행하고 있습니다.

 

예를 들어, 암 세포가 특정 마이크로RNA의 조절을 비정상적으로 억제해 성장하는 경우가 많은데, 이를 되돌리는 방식의 치료법이 가능할지도 모릅니다. 실제로, 연구자들은 마이크로RNA를 기반으로 한 치료 전략을 동물 실험과 초기 임상 시험에서 테스트하고 있어요.

 

노벨위원회가 본 마이크로RNA의 가치

2024 노벨 생리의학상 발표 장면(출처: Nobel Prize official youtube channel)

노벨위원회는 “세포와 조직이 정상적으로 발달하려면 마이크로RNA가 필수적”이라며, “마이크로RNA의 비정상적인 조절이 암을 유발할 수 있으며, 청각 상실, 눈과 골격 질환 같은 선천적 질환의 원인이 될 수 있다”고 설명했습니다. 또한, 이 작은 RNA 조각들이 생물체의 발달과 기능을 근본적으로 이해하는 데 매우 중요한 요소로 자리 잡고 있다는 점을 강조했어요.

 

마이크로RNA 연구가 가져올 변화

앰브로스와 루브쿤의 연구는 세포가 유전 정보를 어떻게 해독하고 조절하는지를 이해하는 데 큰 단서를 제공했습니다. 이 연구를 통해 앞으로 암, 신경 질환, 감염병 등 다양한 질병에 대한 새로운 치료법이 개발될 가능성이 큽니다.

RNA 연구가 주목받으면서 더 많은 과학자들이 이 분야에 뛰어들고 있어요. 이번 수상이 RNA 기반 연구의 혁신적 발전을 촉진하고, 인류 건강에 새로운 돌파구를 마련하는 계기가 될 수 있을지 지켜봐야 할 것 같습니다.

 

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