세포군(Cell)도 이렇게 중국의 바람에 실려서, 수묵 담채화로 중국 용비어천가(?)를 보내는 것인가요? 여기저기서 중국의 바람이 무섭습니다. 이번 Cell cover는 정말 중국스러운 흑백 표지입니다. 

여기서 끝내면, MDPhD.kr이 아니겠죠.

그래서 덕질 한 번 해서, 찾아보니깐, 이 커버 그림에 아주 심오한 의미가 담겨 있네요.

이번 커버는 중국의 북경대 그룹에서 낸 논문으로 iPS의 생성을 화학물질로 가능함과 기전을 보인 논문입니다. 예전에 한 번 저희 블로그에서 화학물질로 줄기 세포를 만드는 의의에 대해서 포스팅한 적이 있었죠. 궁금하신 분들은 여기 들어가셔서 스스슥 복습해 보세요.

https://www.facebook.com/Mdphd.kr/posts/964434570285513 짧게 결론을 말하면, "화학 물질로 iPS를 만들면, 효율은 떨어지겠지만, 임상적으로 안전하다"가 되겠습니다.

기본적으로, Stem cell 분야에서는 이번 수묵화처럼, 골짜기와 관련된 워딩턴 가설이 있습니다. 세포 분화는 자연 상태에서 비가역적인 하나의 방향으로만 나아갈 뿐이라는 것이 워딩턴(Conrad H. Waddington)의 가설이지요. 즉, "세포는 한 방향으로 내려올 뿐이다(만능->분화)"라는 것을 설명하기 위해서, 골짜기처럼, 위에서 아래로 내려오고는 다시금 위로 올라갈 수 없다는 설명을 곁들인 골짜기 그림이 줄기 세포 분야에서는 한동안의 패러다임이었습니다. 물리에서는 이와 비슷한 낙하 사고 실험이 있지요. 궁금하시면, 여기 들어가서 또 한번 스스슥 복습해 보세요

 http://dev.biologists.org/content/140/12/2457

물론, 이를 깬 인간들이 바로, 핵 치환을 통해서, 다시금 개체로서 초기화가 가능하다는 것을 보인 가일(?)을 닮은 거든 경과 포유류에서 복제양 "돌리"라는 가능성을 제시하고, 말년에 X 밟아서, 안드로메다로 간, 이언 월머트(실제는 공동 연구자인 켐벨이 대부분의 모든 걸 했다죠..) 그리고, 체세포라는 녀석에게 라면에 계락 탁, 파송송 집어넣듯이 DNA를 넣어서 짜쟌~ 하면서 초기화 시킨 야마나카 박사가 있죠. 이것 역시 궁금하시면, 저희 블로그 예전 글로 스스슥 복습을 한 번 더~ 야마나카 http://mdphd.kr/32 존 거든 http://mdphd.kr/37 오늘 복습이 좀 많죠 헤헤헤 

사실상, 야마나카의 iPS는 이런 골짜기 이론에서 마치 스키장의 "리트트 신공"을 발휘하는 것과 같이, 골짜기를 내려오더라도, "리프트나 케이블카 타면 다시 꼭대기로 올라갈 수 있지롱~" 을 보여준 하나의 예가 되었고, 그 이후에 워딩턴 가설은 폐지가 되었습니다. 정확히는 폐지가 되었다기보다는, 수정- 보완이 되었다는 말이 맞겠죠. 마구 잡이로 방향 설정이 가능한 모델로... 여전히 자연 상태에서는 한 방향으로 분화하는 것이 대부분이니깐 워딩턴 아저씨의 이야기는 엄밀히 따지면 틀린 이야기는 아니에요.(물론, 아닌 경우도 있어요:))

여하튼, 이 산, 골짜기 이런 게 줄기 세포에 등장하니깐, 사람들이 알프스 같은 스위스나 유럽 이런 산을 생각하는데(전 그랬습니다만...쿨럭...), 중국 사람들은 산, 골짜기 이런 거 하면 뭐 생각하겠어요. 제가 중국인이라면, 아마도 무협지에 나오는 산을 생각할 거 같네요. http://wikitree.co.kr/main/news_view.php?id=96174 (요런 산들)

그래서, 아래와 같은 Cell cover와 같은 무협지 그림이 등장했어요. 그림을 조금 설명하자면, 각각의 산 꼭대기가, 각기 다른 세포 상태를 의미해요. 예컨대, 한 꼭대기는 분화가 거의 완료된 somatic 상황(제일 아래에 있는 꼭대기겠죠),또 한 꼭대기는 중간 단계라고 볼 수 있는, XEN(extraembryonic endoderm)-like state(중간 꼭대기), 그리고 나머지 한 꼭대기는 pluripotent cell states(어스름한 안개가 낀 제일 높은 꼭대기) 이렇게 세 개의 꼭대기를 의미하고 있어요.

그리고, 각각의 산을 연결하는 다리는 이 연구자들이 궁극적으로 도전하고 있는 Chemical Induced Pluripotent Stem Cell의 Inducing chemical 혹은 small molecule들이구요. 그리고, 저기 여유를 즐기면서 노를 젓고 가는 저 그룹은 Transgenic approach를 의미한다고 해요. 오~ 꿈보다 해몽~~ ㅎㅎ 하나 핵심은, 저 배가 가고 있는 방향이 위로 올라간다는 것이에요. 그림에 담긴 의미를 이해한다면, 위로 올라가야지 맞는 것이겠죠. 제 눈에만 그렇게 보이나요? 

동양적인 절제와 여백의 미가 담긴, 수묵담채화를 통해서, 메이저 저널에 이런 커버를 싣는다는 것 자체가 아주 멋진 것 같아요. 저는 언제쯤... ㅎㅎㅎ 커버가 아니더라도, 셀에 한 번 논문을 내어 보기나 해 봤으면 좋겠어요 ㅎㅎㅎ 모든 생명 과학자, 의과학자들의 꿈이 아니겠어요? 

Impact factor라는 수치보다, 인류 역사에 과학 지식으로 새겨진다는 그런 의미로 말이에요. 여담이지만, 만약 지구가 멸망하면, 나사가 주요 인간들을 Cell, Nature, Science 요거 몇 권을 들고, 우주로 튄다는 이야기가 있던데. ㅎㅎ 앞 표지만 보고 뽑는다면, 이번 권은 동양 문화를 포함하고 있어서 아마 포함될지도 ㅎㅎㅎ

추신 1) 그림을 자세히 보시면, 분명히 저 기러기들도 무언가 의미가 있을 것 같은데, 따로 의미를 풀어놓지는 않는 것처럼 보이네요. 도대체 뭘까요?

추신 2) 어스름 들어 있는 안개가, 우리가 아직 모르고 있는 미지의 세계를 형상화한 것 같아서, 또 한 번 생명의 신비를 느낍니다. 갑자기 스티븐 킹의 소설, 그리고 영화 Mist가 또 한 번 보고 싶네요.

지난 번에 이은 2012년도 노벨상 수상자 이야기입니다.

지난 번에 야마나카에 대한 이야기를 많이 했는데, 이번에는 존 거든 경에 대한 이야기를 해볼까 합니다.

존 거든 경은 이름에서 알 수 있듯이 경입니다. 기사작위 이상을 가진 사람이라는 거죠.

공식 명칭은 Sir John Bertrand Gurdon, Fellow of the Royal Society (FRS)입니다. 

2012년도에 노벨상을 수상하긴 했지만, 실제로 그 이전에도 아주 대단한 과학자였습니다. 영국 출신의 과학자로서는 대외적으로 받을 수 있는 것들은 대부분 받은 과학자입니다.

Sir 이라는 칭호는 영국 왕실에서 직접 하사하는 기사 작위이구요. FRS는 영국 과학자라고 해서 일반적으로 받는 것이 아니라, 추천과 업적 인정을 통해서 선정하는 것입니다. 명예의 전당 같은 개념이라고 생각하시면 쉽습니다. 또한 자신이 일하고 있는 연구소 이름이 자신의 이름을 딴 연구소입니다. "살아 있는 동안"에 자신의 이름을 딴 연구소까지 가지고 있는 과학자입니다. 그리고 이번에 노벨상까지 수상했으니,스포츠로 따지면 그랜드슬램을 한 셈입니다.

이정도만 봐도 이 사람 얼마나 멋진 인생을 살고 있는가를 유추할 수 있겠지만, 이 사람이라고 좌절이 없었겠습니까? ^^

야마나카 교수 역시 정형외과 의사로서 아주 큰 좌절을 느꼈듯, 이 사람 역시 고등학교 시절에 아주 큰 좌절을 느꼈던 경험이 있습니다. 남들이 보았을 때, 좌절이였겠지만, 거든은 그걸 실패로 느끼지 않았을 것입니다.

바로 전교 꼴찌를 한 성적입니다. 

존 거든 경은 영국에서 명문인 이튼 스쿨을 다녔습니다. 고등학교 시절 부터 거든은 생물학자가 되고 싶었나 봅니다. 그런데, 공부라고는 전혀 하지 않은 모양입니다. 그저 호기심이 있을 뿐 기존에 어떤 것이 해결되었는지는 큰 관심이 없었던 것이지요. 자세한 사항을 알고 싶으신 분은 클릭

그러다 보니, 대부분의 과학 과목은 꼴지를 도맡아 했었습니다. 그런데도 신기한 것이 이 사람이 명문인 옥스퍼드(Oxford)에 들어갔다는 사실입니다. 물론 처음에 생물학을 전공한 것은 아니고, classics (고대 그리스 라틴학 인 것 같습니다) 을 전공했습니다.

영국의 자세한 입시 제도에 대해서는 잘 알지 못하지만, 아마도 당시에는 문과 학생 입시 선발에는 이과 과목을 전혀 보지 않았거나 (이해찬 교과부 장관 시절, 우리나라에서 시행했었다가 처절한 비판을 듣고 접었었죠. 아직도 그들은 이해찬 세대라고 불리고 있습니다.) 당시 1950년대에 대학 진학을 하는 사람이 아주 적었던 상황이였을 것이라 유추해 봅니다만, 여하튼 거든 경에게는 아주 큰 행운이였던 것이죠.

당시 거든 경이 다니는 옥스퍼드는 현재도 그러하지만 생물학과 의학 분야에서 세계 일류를 달리고 있었고, 정신 차린(?) 거든 경의 왕성한 호기심을 만족시킬 공간이였던 것이지요. 결과적으로 부단히 생물 연구에 매진할 수 있었고, 다행히도 그 답을 줄 수 있는 사람이 주변에 많았던 것이지요.

사실 어떤 학문이든 일정 수준 이상을 가게되면 처음부터 정해진 답은 없고, 퍼즐처럼 그걸 풀어낼 연구 방법들만이 존재하고 있죠. 거기에다가 사람이 가진 가설을 추가하면 결과적으로 답에 가까이 갈 수 있습니다. 즉, 거든 경 주변(Oxford)에 연구 방법을 정확하게 알고 있는 사람들이 많았던 것이죠.

그렇게 박사과정을 마치고, 노벨상을 탈 수 있는 결정적 계기를 준 논문을 1958년도에 Nature에 냅니다.

Gurdon, J. B.; Elsdale, T. R.; Fischberg, M. (1958). "Sexually Mature Individuals of Xenopus laevis from the Transplantation of Single Somatic Nuclei". Nature 182 (4627): 64–65. doi:10.1038/182064a0. PMID 13566187

이 논문을 내고는 미국 캘리포니아에 있는 칼텍(Caltech)으로 박사후과정(일명 포닥)을 하러 갑니다. 여기에도 재미있는 일화가 있었죠. 자신이 칼텍에 가 있는 동안에도, 1958년도에 만든 개구리가 충분히 잘 자랄 것이기 때문에, 중간에 잠시 미국에 다녀와도 된다고 하면서 미국을 간 것이죠. 아니나 다를까, 칼텍에서 돌아온 거든은 이번 2012년 노벨 생리의학상의 근거가 되는 논문을 씁니다.

Gurdon, J. B. (1962). "The developmental capacity of nuclei taken from intestinal epithelium cells of feeding tadpoles". Journal of embryology and experimental morphology 10: 622–640. PMID 13951335

간략하게 설명하면, "체세포로 분화된 세포의 핵만을 핵이 없는 세포에 넣어주니깐, 마치 갓 수정한 세포처럼 변한다." 라는 주제를 가지고 논문을 쓴 것이지요.

황우석 사건 때 한창 논란이 되었던 체세포 핵치환의 시작점이 되는 아주 중요한 논문인 셈이지요. 이 논문을 통해서, 분화된 세포라 할지라도, 조작을 가하면 초기 리셋을 할 수 있다는 가설이 실험적으로 증명되었고, 그 증명은 이언 월머트에 의해 복제양(포유류)을 만드는 근거 역시 제공하였습니다. 물론 거든 경 이후 35년, 성공률 1/227 (약 0.5%)의 확률이긴 했지만, 여하튼 리셋되어 개체가 태어난 것 만큼은 사실인 셈이죠.

그 이후, 거든은 옥스퍼드에서 10년 정도를 보내곤, 캠브리지(Cambridge)로 자리를 옮겨 현재까지 연구하고 있습니다. 캠브리지 의과학 브랜드 발전에 큰 기여를 한 Wellcome/CRC Institute for Cell Biology and Cancer (later Wellcome/CR UK)을 설립하고,  2004년도에는 자신의 이름을 딴 거든 연구소(Gurdon Institure)까지 생겨나는 영광을 얻게 됩니다.

국가적으로도 지원을 아끼지 않았지만, 학교 측에서도 지원을 아끼지 않은 셈이였지요 영국의 두 명문 라이벌을 말하자면 Oxford와 Cambridge인데, 두가지 모두를 겪은 행운아인 셈이지요. 결과적으로 Cambridge에서 거든 경이 노벨상을 수상하였으니, 캠브리지가 훨씬 마무리를 잘한 셈이지만, 옥스퍼드 역시 거든 경의 호기심을 무한히 충족할 수 있는 버퍼를 제공한 셈입니다.

언론에 나오 거든 경의 소개 사진을 보면, 대부분, 이 사진입니다.

저는 처음에 이 사진을 보고, 스트리트 파이트에 나오는 가일을 많이 닮았다라고 생각했습니다. ^^

닮았나요? ^^ 제가 보기엔 똑같습니다. ^^

저 역시 지난 번 포스트에 이 사진을 이용하긴 했습니다만, 위에 소개한 거든 연구소 사진들 처럼 훨씬 준수(?)한 사진들도 많습니다.

하지만 이런 사진을 통해 하나 짚고 넘어갈 점은, 이런 사진을 허락할 정도(?)로, 거든 경은 유머가 넘치는 유쾌한 사람이라는 점입니다. 물론 썰렁한 농담도 많이 하기 때문에, 과연 이 사람이 과학자가 맞나 싶은 적도 있다곤 하지만, 같이 일하면 즐겁다는 점은 과학자로서 정말 매력적인 요소입니다.

그리고 대부분의 과학 대가들은 유쾌하고 즐겁습니다. 유머가 있어서 대가가 된 것인지, 아니면 대가라서 여유가 있어서 그런지는 모르겠지만, 분명히 대가들은 즐겁고 밝습니다. 아마도 여러 사람들과 잘 융화될 수 있는 능력이 과학자에게 필요한 능력 중 하나라서 그런가 봅니다.. 

그의 연구실 한켠에 항상 꼴찌 시절을 잊지 않기 위해서 자신의 고등학교 성적표까지 붙여 놓았다고 하니 어느 정도의 대인배(?)인지 상상이 가시는지요?

자신의 꼴지성적을 만천하에 공개하는 것은 결코 쉬운 일이 아니죠.

한국에서도 꼴찌가 보란 듯이 성공하고, 주변에서 그것을 폄하하지 않는 분위기가 더욱 더 퍼져서, 거든 경과 같은 성공 스토리가 많이 생겼으면 좋겠습니다.

한 번 실수는 그냥 실수일 뿐이고, 그 실수는 다음 성공을 위한 밑거름이 되길 바라며 이 글을 마칩니다.

OJ

노벨상 생리 의학상 2012년에 드디어 교토대 신야 야마나카 교수가 탔군요.

언젠가 탈 줄은 알았지만, 이렇게 빨리 타게될 줄은 몰랐습니다. 영국의 존 거든 경(교수)과 동시 수상인데 미국의 톰슨이 같이 타게될 것이라 생각했는데, 그렇지는 않네요. ^^ 

일단 존 거든 경에 대해서는 추후에 기회가 되면 글을 포스팅하도록 하고 오늘은 신야 야마나카 교수에 대한 이야기를 하려고 합니다. (존 거든 경에 대한 글을 작성 완료 하였습니다. 보시고 싶으신 분은 클릭 ^^)

저는 아주 운좋게도 우연한 기회에 그의 강연을 들어 보았습니다. 2008년 제가 교토에 학회가 있어서 참가하게 되었는데, 그 때, 야마나카 교수가 강연을 하게 된 것이지요. 그것도 제가 중점적으로 듣는 Hair research symposium에서요. 

제가 참가한 학회는 International Investigative Dermatology 2008 (IID 2008)구요.  거기 있는 야마나카 섹션을 찾아보니 아래와 같이 있더군요. 

아주 생생하게 기억이 납니다. 저게 되나? 하면서 들었습니다. 그리고 연도를 보시면 아시겠지만, (2008.5.14) 야마나카 교수가 iPS에 대해서 Cell에 논문을 낸 것이 2006년 8월이니깐, 딱 2년이 지난 시점이였습니다. 

일단 야마나카 교수의 Cell 논문을 보시고 싶으신 분들은 여기로 들어가셔서 보시면 됩니다.

Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors.

John Gurdon by Rubenstein 

Shinya Yamanaka by Rubenstein 

Nobel prize IMG_3591 by OZinOH