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2017/12/15 13:38 2017/12/15 13:38
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항생제 내성은 단순히 세균이 항생제에 내성이 생겨 효과가 없어지는 문제로 끝나지 않습니다. 평범한 수술이나 화학요법 등은 모두 항생제에 의존적이기 때문입니다. 내성균이 광범위하게 퍼지면 우리가 당연하게 사용하던 현대 의약품은 대부분 쓸모가 없어지게 되며, 최악의 경우 페니실린을 발견한 1928년 이전으로 의학 수준이 퇴보할 수 있습니다. 인류는 작은 상처 또는 감염만으로도 생명을 잃을 수 있습니다.


<그림1. 항생제 이전 시대의 수술, 그림 출처 : BBC, newsbeat>

1928년 최초의 항생제 페니실린(Penicillin)을 발견한 알렉산더 플레밍은 이러한 항생제 내성 문제를 예견했었습니다.

“The time may come when penicillin can be bought by anyone in the shops. Then there is the danger that the ignorant man may easily under dose himself and by exposing his microbes to non-lethal quantities of the drug make them resistant."
"누구든지 가게에서 페니실린을 살 수 있는 날이 올 것이다. 그렇게 된다면 무지한 사람들이 쉽게 약을 복용하는 위험한 상황이 발생할 것이다. 몸 안에 있는 세균이 약물에 노출됨으로써 그 세균이 내성을 갖게 될 것이다." 

- 알렉산더 플레밍, 1945년 노벨상 수상 강연 중


플레밍의 경고대로 우리는 내성균과 싸우고 있습니다. 항생제를 한 번도 사용하지 않은 아이들에게서 항생제 내성균이 발견되고 있으며, 여러 항생제에도 죽지 않는 다제내성균이 출현하고 있습니다. 다제내성균이란 세균이 여러 항생제에 내성을 나타내는 세균을 의미하며, 슈퍼박테리아(super bacteria)라고 불립니다. 이러한 다제내성균을 극복하기 위해서 보다 강력한 항생제의 개발과 항생제 오남용을 줄이는 노력이 필요합니다. 하지만 평균 10년이라는 개발소요시간과 8,000억에 이르는 투자비용은 신약개발을 주저하게 하고 있으며, 항생제 오남용에 대해서도 단순히 환자의 항생제 사용량을 줄인다고 해결될 문제가 아닙니다. 따라서 다양한 차원에서의 다제내성균에 대한 실태 파악 및 관리가 필요한 실정입니다.

사실 항생제는 사람뿐만 아니라 공중보건, 농축수산, 식품, 환경 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 동물들의 내성균은 배설물을 통해 토양과 하천 그리고 공기 중으로 유입됩니다. 또 일부는 식품에 포함되어 최종적으로는 사람에게 전파됩니다. 앞서 언급한 바와 같이 결국 항생제를 먹지 않아도 내성균이 발생하는 아이러니한 상황이 벌어집니다. 이 때문에 항생제 내성 문제 해결을 위해서는 다양한 분야의 주체가 참여해야 합니다. 그동안 여러 주체들이 항생제 내성의 위험성을 인지하고 개별적으로 문제를 다루어 왔으나 다양한 분야 전문가와 관계부처 담당자들이 모여 정례적으로 논의하는 자리가 부족했으며, 현장에서 제기된 의견이 정책으로 연계되지 못하는 경향도 있었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 관계전문가와 정책담당자가 참여하는 ‘제1차 항생제 내성 포럼’(One-health, 항생제, 내성균 3가지 분과로 운영)이 열렸습니다. 다양한 부처의 전문가의 전문적 지식에 기반을 둔 정책 제안 및 자문을 통해 항생제 내성 해결을 위해 노력하고 있습니다.


<그림2. 항생제 내성균의 감염 경로, 그림 출처 : e실버news>

현대사회에서는 반려동물, 식품대량생산, 해외여행 증가, 기후변화 등으로 각 질병에 대해 개별적 대응이 무의미하며, 사람, 동식물, 환경의 건강은 서로 상호작용하는 하나의 공동체로서 인식되고 있습니다. 이처럼 항생제 내성균은 다양한 경로에서 발생할 수 있으며, 사람, 동식물, 환경의 건강을 불가분의 관계라고 인식하고 접근해야 합니다. 이러한 접근 방법을 바로 ‘원 헬스(One-Health)’라고 합니다. 원 헬스라는 개념은 이미 OIE(국제수역사무국)에서 2000년 초반에 고안되었습니다. 이후 세계보건기구(WHO)를 비롯한 국제기구들과 각국 정부에서는 항생제 내성문제 해결을 위해 원 헬스를 채택하고 있습니다.


<그림3. 원 헬스(One-Health) 구조, 그림 출처 : UCDAVIS>

항생제 내성균에 대처하기 위해서는 일차적으로 항생제 내성현황에 대한 조사가 필요하며, 이를 기반으로 의학적 측면과 더불어 원 헬스적인 측면에서 사람, 동물, 환경의 영향력에 관해 포괄적이고 구체적인 대책마련이 필요합니다. 미국의 질병통제센터(CDC)나 영국의 보건부(Department of Health)에서는 항생제 내성현황에 대한 연구를 기반으로 포괄적인 원 헬스 측면의 정책을 내세워 항생제 내성연구에서 상당한 효과를 보고 있습니다. 또 미국, 영국뿐만 아니라 EU, 일본, 중국, 스위스 등 많은 국가와 기관들이 Global National Action Plan의 원 헬스 정책을 내놓고 국가적인 차원에서 이를 관리하고 있습니다.

우리 정부도 원 헬스 기치 아래 내성균과의 전쟁을 선포하였습니다. 지난 2016년 보건복지부가 국가 항생제 내성관리 대책(2016-2020)을 농림축산식품부, 해양수산부, 환경부 등 관계부처 합동으로 발표한 것이 그 시작이었습니다. 항생제 오남용을 줄이고 내성균 전파를 차단한다는 비전을 제시하였으며, 인체와 비인체로 구분지어 각 분야에 사용되는 항생제 사용률 감소 목표를 구체적으로 발표하였습니다. 각 부처별로 집중 관리해야 할 병원체가 나누어지기 때문에 내성균에 대한 통합적 감시를 할 수 있습니다. 이를 토대로 다양한 감염 경로를 파악하여 부처별 연계활동 및 비교·통계·분석 활동이 가능해진다면, 나아가 국가적 관리대책 수립이 가능할 것으로 보입니다.

국가 항생제 내성관리를 위해 가장 먼저 국가 항생제 내성 현황에 대한 조사체계를 마련하였습니다. 서울·부산 등 6개 권역을 대상으로 항생제 내성균 감시 결과(2016년 5월 ~ 2017년 4월)를 세계보건기구(WHO)와 공유하였습니다. 2017년부터는 Kor-GLASS 통합데이터베이스를 구축하여 8개 권역으로 확대해 수집된 모든 데이터는 운영·관리하고 있습니다. 이 시스템을 통해 수집 항생제 내성균 및 정보의 체계적인 관리가 가능하며, 내성균주 고유의 감수성, 생리학적, 유전적 특성을 보존할 수 있습니다. 또한, 수만 건에 이르는 데이터를 통해 여러 가지 통계 정보를 산출할 수 있어 항생제 내성균 정보를 제공한 수집기관의 개별 통계 자료는 물론이고 기간별, 균종별, 검체별로 내성률에 대해 의미 있는 결과를 산출·제공할 수 있습니다. Kor-GLASS 통합데이터베이스의 국가항생제 내성에 대한 내성결과는 원 헬스적인 측면에서의 대책마련에 큰 도움이 될 것으로 보입니다.


<그림4. Kor-GLASS 운영체계, 그림 출처 : 질병관리본부, 보도자료>

Kor-GLASS 통합데이터베이스는 항생제 내성 정보를 수집할 때에도 용이합니다. 전산화된 시스템을 통해 데이터 수집에 대한 비용을 크게 줄였으며, 항생제 내성 관련 정보를 표준화하여 수집 데이터의 오류를 최소화하는 이점을 가집니다. 체계적인 내성균 정보는 새로운 항생제 내성균 출현을 감시하고 확산을 억제할 수 있는 중요한 자료입니다. 수집한 항생제 내성균의 출처를 확인하여 확산 경로도 추적할 수 있기 때문입니다. 나아가 내성균 연구의 시초가 마련될 수 있습니다.

많은 전문가들이 항생제 내성 문제는 원 헬스적 접근이 필요하다고 말합니다. 원 헬스를 실현하기 위해서는 사람, 동물, 환경이 만나는 지점을 찾아야 합니다. 바로 Kor-GLASS 통합데이터베이스가 원 헬스의 교차점이자 시작인 것입니다. 항생제 내성균으로 인한 문제를 다각적으로 접근함으로써 내성균을 제어할 수 있습니다.

앞으로 Kor-GLASS를 비롯한 각 부처(보건복지부, 해양수산부, 농림축산 식품부, 환경부 등)에서 관리하는 항생제 정보 시스템은 One-Health 기치 아래 통합될 것입니다. 단순히 데이터의 통합만을 의미하는 것이 아니라 각 분야의 전문가들이 정보를 교환하고 소통하여 정책으로 연계될 수 있는 장을 말합니다. 이를 위해서는 산·학·연 전문가들이 해당 분야에서 항생제 내성 문제에 집중함과 동시에 타 분야와 커뮤니케이션을 해야 합니다. Kor-GLASS 통합데이터베이스가 그 시작점이 될 것으로 기대하고 있습니다.

2014년 영국 경도상 위원회는 인류 최대 난제로 1천만 파운드(약 172억 원, 노벨상금의 11배)의 상금을 내걸고 항생제 내성을 극복할 해결책을 찾는다고 했습니다. 경도상이란 1700년대 영국 의회가 당시 난제였던 바다에서 경도를 측정하는 법을 개발하는 데에 수여한 상입니다. 현대에는 바다에서의 경도 측정이 쉬운 만큼, 언젠가는 항생제 내성도 원 헬스와 Kor-GLASS를 통해 극복될 것입니다.

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참고문헌


작성자 : BS실 조일흠 개발자

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2017/12/13 16:47 2017/12/13 16:47
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1. 환경을 생각하는 시대

예부터 가을은 천고마비(天高馬肥)라 하여 높고 청명한 하늘과 풍성함이 가득한 계절의 대명사였으나 요즘은 미세먼지 같은 대기오염으로 인해 기대했던 만큼 높고 맑은 하늘을 찾아보기 힘들어졌다. 과거 빈곤을 벗어나기 위해 산업화가 주된 목표였던 한국은 대기오염 같은 환경오염에 대한 문제의식도 없었고 관심도 적었던 탓에, 기껏해야 봄에만 찾아오는 중국발 황사에 잠시 괴로워만 할 뿐 우리가 신경 써야 할 문제가 아닌 이웃 나라의 문제로만 치부하곤 했었다. 그러나 이제는 계절에 상관없이 찾아오는 황사와 미세먼지 가득한 날이 연중 계속되면서 대기오염의 심각성을 나라 전체가 걱정하고, 국민의 건강과 안전을 지키기 위한 현실적인 대안이 필요하다는 목소리가 커지고 있으며 세계적으로도 변화하는 환경을 연구하고 보존하기 위한 노력에 아낌없는 투자가 필요한 시대가 되었다.


<그림1. 대기오염, 그림 출처 : 유엔환경계획 한국위원회>


2. 생물다양성과 유엔(UN)환경계획

현재 전 세계는 오존층 파괴, 기후온난화, 난개발에 의한 서식지 파괴, 남획과 천적의 영향에 따른 생물종 감소 등 생태계 파괴에 대한 지구 환경문제가 대두되면서 이런 문제 해결을 위한 방안으로 생물다양성을 보존해야 한다는 인식이 커지고 이를 위한 노력의 움직임이 진행 중이다. 이런 이유는 생물다양성이 인류와 직접적으로 관련된 식량안정과 의약품 생산, 대기와 수질 등 우리가 살고 있는 환경에 지대한 영향을 미치고 있음이 밝혀지면서 인간 이외의 다른 생명에 대한 존엄성을 인정하고 생물다양성의 유지가 절대적으로 필요하다는 의식이 커졌기 때문이다.

생물다양성이란 지구상의 생물종(species)의 다양성, 생물이 서식하는 생태계의 다양성, 생물이 지닌 유전자(gene)의 다양성을 모두 총칭하는 의미이다.

<그림2. 생물다양성, 그림 출처 : 국립생물자원관 ABSCH 유전자원정관리센터>


지난 400년간 300~350종의 척추동물과 400종의 무척추동물, 수백 종의 식물이 이미 멸종하였으며, 세계자연보전연맹(World Conservation Union: IUCN)에 따르면 향후 20년 이내에 50만 내지 100만 종 이상의 생물이 추가적으로 멸종할 것으로 예상하고 있다. 따라서 유엔 차원의 관리를 위하여 생물종의 감소문제를 비롯한 환경문제를 중점적으로 다루는 유엔환경계획(United Nations Environmental Programme, UNEP)을 설립(1972)하였으며, 1984년 및 1987년 유엔총회의 권고에 따라 세계자연보전연맹은 생물다양성에 대한 협약의 가능성을 검토하기 시작하였다.
올해 2017년도 유엔환경계획의 7대 주요 이슈는 대기오염, 미세플라스틱, 해양, 멸종 위기종, 태양에너지, 기후변화, 녹색경제와 지속가능한 금융 이며, 이중 해양과 멸종위기종 같은 생물다양성 관련키워드는 매년 이야기 되고 있는 주요한 주제이다.

3. 생물다양성협약과 나고야 의정서


종과 생태계가 직면하고 있는 위협으로부터 전 세계적인 자산인 생물다양성을 보존하고자 하는 국제적인 노력으로서 유엔환경계획(UNEP)은 1992년 6월 브라질 리우에서 열린 유엔환경개발회의(UNCED)에서 생물다양성협약(CBD:Convention on Biological Diversity)을 채택하였다. 이후 30번째 국가의 비준으로 1993년 발효되었으며, 우리나라와 EU를 포함한 총 193개국이 CBD를 현재 비준한 상태이다.

CBD의 목표는 생물다양성을 보전하고, 생물다양성의 구성요소를 지속가능하게 이용하며, 유전자원의 이용으로부터 발생하는 이익을 공정하고 공평하게 공유하는 것이다. CBD 실천전략 마련의 필요성이 강하게 제기되는 가운데, 2010년 나고야에서 열린 제10차 CBD 당사국총회에서 5개의 전략목표와 이에 따른 20개의 세부목표가 설정되었다. 특히, 유전자원 접근 및 이익공유(ABS: Access to genetic resources and Benefit-Sharing)의 구체적 이행을 위한 보충협정서가 채택되는데, 이것이 바로 나고야 의정서(Nagoya Protocol on ABS)이다.


<그림3. 유전자원의 접근 및 이익 공유 과정,
그림 출처 : 국립생물자원관 ABSCH 유전자원정관리센터>

나고야의정서의 의의는 크게 3가지로 나눈다.

첫째, 개도국과 선진국간 격차해소 
나고야의정서는 유전자원의 이용과 공정하고 공평한 이익공유라는 새로운 체제를 구체화함으로써 경제 규모•과학기술 수준 등에서 개도국과 선진국간 격차(남북갈등)를 해소하고 전세계 생물다양성 보전 및 지속가능한 이용에 이바지하게 된다.

둘째, 생물다양성보전 
나고야의정서는 생물다양성협약에서 다루는 유전자원과 유전자원의 이용으로부터 나오는 이익에 적용된다. 또한, 나고야의정서는 생물다양성협약에서 다루는 유전자원 관련 전통지식(전통적 공동체가 보유하고 있는 지식, 지역법, 관습 및 전통하에 수세기 동안 세대에서 세대로 전승되고 개발된 지식)과 전통지식의 이용으로 발생하는 이익에도 적용된다.

셋째, IPLCs 권리보호 
특히 토착지역공동체(IPLCs: Indigenous Peoples and Local Communities)가 보유하고 있는 유전자원과 관련된 전통지식에 대한 접근 등에 대하여 규정하고, 의정서 당사국이 공동체법과 공동체 절차 등을 고려하며, 이들 토착지역공동체의 사전통보승인 및 공정하고 공평한 이익공유를 보장하기 위한 조치를 취할 것을 의무화함으로써 토착지역공동체가 보유하는 전통지식의 이용으로부터 발생하는 이익, 혁신 및 관습에 대한 이들 공동체의 능력을 강화한다.


4. 생물다양성협약과 나고야의정서 그 이후...

생물다양성 협약 및 나고야 의정서 이후 현재까지 지속적인 회의를 통하여 생물다양성 보존을 위한 노력이 계속되고 있다. 연도별로 주요 동향은 하단의 표1.과 같다.


<표1. 생물다양성 협약 이후 국제동향(회의)>


5. 국제생물다양성전략

협약당사국은 생물다양성의 보전 및 지속가능한 이용을 위한 국가생물다양성전략(National Biodiversity Strategy : NBS)을 수립하도록 하고, 생물다양성의 구성요소를 확인, 감시하도록 하였다. 우리나라 또한 정부 부처 주도하의 6개 전략으로 매년 1조 이상의 예산이 투자되고 있다.

<표2. 국가생물다양성전략(대한민국)>




<그림4. 부처별 국가생물다양성전략 투자현황,
 그림 출처 : [2017년도 국가생물다양성전략 시행계획] 보고서>



6. 마치면서


생물다양성협약은 원칙적으로 현행 국제협약에 따른 각 협약 당사국의 권리 및 의무에 영향을 미치지 아니한다. 다만 권리행사 및 의무이행이 생물다양성에 심각한 피해 및 위협을 초래할 경우에는 예외적으로 협약상 효력이 다른 국제협약에 영향을 준다. 따라서 현재까지 결론 없이 계속 논의 후 보강되고 있다.
또한, 생물자원전쟁과 생명공학기술의 안전성의 공존을 가진 협약이며 두 개의 상반된 목표를 가지고 있기에 오랜 시간 동안 준비하고, 단계별로 대체 해야 하는 자세가 필요하다.
정부 부처는 유전자원에 대한 접근과 이익 공유 체제 구축목표로 유전자원 정보화, 이용 활성화를 위한 정보센터를 구축 및 운영하고 있다. ㈜인실리코젠은 정부 부처(농림부, 해수부, 산자부, 미래부 등)와 협력하여 생물다양성협약에 대한 범세계적인 환경문제를 해결하기 위하여 공동 연구를 진행하고 있다.







<그림5. 부처별 유전자원 정보화 센터와 주요 업무>



참고문헌



작성자 : 대전지사 Development팀
홍지만 선임 컨설턴트

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2017/12/01 13:49 2017/12/01 13:49
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미생물에서는 오페론을 통하여 유전자 발현을 조절하지만, 다세포생물의 경우 물리적인 상호작용을 통하여 특정한 DNA나 조절단백질의 작용에 의해 유전자 발현이 조절됩니다. 유전자 발현 조절에 관여하는 인자를 transcription factor라고 하며 이 transcription factor가 어떤 부위에 binding 하는지에 따라 다양한 유전자들이 발현하게 됩니다. Transcription factor는 다양한 외부의 자극과 요인에 의해 작용하게 됩니다.



이때, transcription factor가 부착하는 위치를 transcription factor binding site(TFBS)라고 합니다. 이러한 유전자 조절에 중요하게 작용하는 transcription factor binding site들의 정보들을 제공하고 분석할 수 있는 툴인 TRANSFAC에 대해서 소개하려고 합니다.

TRANSFAC은 geneXplain사에서 제공하는 데이터베이스 겸 분석툴로써 진핵생물의 transcription factor나 binding site, 유전자나 단백질, pathway 등에 관한 다양한 정보들을 담고 있습니다.



그 중, 가장 주된 기능은 positional weight matrix(PWM)의 라이브러리를 활용하여 서열 내의 TFBS를 예측하는 것입니다. TFBS 분석은 일반적인 방법으로 분석하는 Match, 한 쌍의 TF를 찾아주는 composite model과 overrepresented TFBS를 찾아주는 FMatch가 있습니다. 가장 보편적으로 사용되는 방법은 Match 방법으로 미리 큐레이션 되어 있는 Matrix를 가지고 TFBS를 예측합니다.

TFBS 예측을 위해서는 Matrix 리스트들이 있어야 하는데 이 list들이 만들어지는 패턴은 아래와 같습니다.

다양한 논문 등으로부터 수집되어진 TFBS 서열을 행렬로 만들어 PWM 라이브러리를 생성합니다. 이 라이브러리를 이용하여 input으로 넣어준 서열과 설정해둔 cut-off 값에 따라 해당하는 PWM을 검색하여 서열상에서 TFBS을 유추할 수 있습니다.

아래의 실제 wizard를 함께 보시죠.



분석할 파일을 넣고 method에서 Match, FMatch, composite model 중 원하는 분석을 선택한 다음 cut-off 값을 세팅하여 분석을 진행하면 아래와 같이 TFBS를 예측하여 결과를 보여줍니다.



분석한 서열상에 존재할 수 있는 모든 TFBS들을 테이블 형태로 보여주며 matrix ID를 클릭하게 되면 해당 matrix에 대한 자세한 정보를 확인할 수 있습니다.



또한, Matrix는 어떻게 구성이 되었는지 reference 정보와 서열 그리고 어떤 실험을 통해 증명된 데이터인지 리포트를 통해 확인할 수 있습니다.

이처럼 TRANSFAC을 이용하면 binding site를 쉽게 예측할 수 있으며, 해당하는 transcription factor 정보 및 관여하는 유전자 정보 등 전문가 큐레이션을 통한 신뢰도 높은 다양한 정보들을 한 번에 확인할 수 있습니다.

* Trial을 원하신다면 codes@insilicogen.com 혹은 031-278-0061으로 문의주시기 바랍니다.



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2017/11/27 15:53 2017/11/27 15:53
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[모집공고] 人Co INTERNSHIP 2018 상반기



[모집분야]
- 지원대상 : 석·학사 기졸업자 또는 졸업예정자
- 지원기간 : 2017년 12월 4일(월) ~ 12월 8일(금)
- 지원서류 : 지원서(첨부된 당사 양식),
              성적증명서 및 졸업증명서(기졸업자 또는 졸업예정자 대상)
- 지원방법 : 지원서류를 메일로 발송 (recruit@insilicogen.com)

[전형일정]

- 1차 서류전형 : 2017년 12월 26일(화) 서류합격 발표 (개별연락)
- 2차 면접전형 : 2017년 12월 28일(목)
- 최종 합격자발표 : 2017년 12월 29일(금)
- 인턴근무지 : 본사
- 인턴기간 : 총 4주(2018년 1월 25일(목) ~ 2월 21일(수))
- 인턴혜택 : 1. 생물정보 기초 교육 커리큘럼
              2. 기업 공통업무 기본역량 습득
              3. 인턴십비 지급
              4. 수료증 발급
- 별도 공지사항 : 인턴십 기간 동안 정직원과 동일하게 출퇴근 규정 엄수
                    중도 이탈자 수료 불인정

[입사지원서 양식]

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2017/11/27 14:29 2017/11/27 14:29
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