바이오인

특집: 유럽연합 FP6 (8)

 

이미 확립된 유럽 차원의 원자력 연구협력을 보다 강화하고 심화시키는 데 목적이 있다.

 

핵융합은 장기적 에너지공급, 따라서 중앙집중적 베이스 부하(baseload) 전력공급의 지속가능한 발전에 기여할 수 있다. 이 분야에서는 무엇보다 JET와 ITER사이의 이전을 가속할 연구개발프로그램이 지속적으로 추진된다.

ᄋ 물리학 및 공학연구프로그램

- 핵융합물리학 및 플라즈마공학 연구개발
- 핵융합기술 분야의 체계적 연구개발활동
- 사회경제적 측면 연구

ᄋ JET시설 활용촉진

ᄋ 다음단계 ITER

 

에너지 생산에 핵분열에너지를 충분히 이용하려면 폐기물 처리문제에 진전이 있어야 한다. 특히 수명이 긴 폐기물에 대한 산업적, 기술적 관리 솔루션이 획기적으로 발전되어야 한다. 이에 따라 폐기물 처리와 관리 기술의 개발을 계속 추구하되 다른 한편으로 원료를 보다 효율적으로 사용하면서 폐기물을 줄일 수 있는 새로운 개념을 발전시키고 기존의 방안들을 실현하기 위한 연구개발사업을 추진한다.

ᄋ 지질학적 폐기물 처리에 관한 연구(Research on geological disposal)

- 기초지식, 개발 및 시험기술 (물리학적-화학적-생물학적 프로세스, 장기적 안정성 등)
- 새롭고 향상된 툴(성능 및 안전성평가 모델, 보다 효과적인 대안 개발)

ᄋ 파티션(partition), 변환(transmutation), 그리고 기타 다른 방안

- 파티션 및 변환 기술
- 폐기물 저감 방안

 

유럽연합의 동구권 확대 이후에도 계속 높은 수준의 방사능 보호를 실현하고, 특히 미량 장기노출에 따른 불확실성을 해결하는 데 초점을 둔다.

ᄋ 미량 장기노출에 따른 리스크 정량화(역학 조사, 세포 및 분자생물학)

ᄋ 방사선 진단 및 치료의 안전성 제고, 자연방사능 영향평가 및 관리

ᄋ 환경보호 및 방사선생태학(radioecology)의 개념적, 방법론적 토대

ᄋ 리스크 및 위기(emergency) 관리

ᄋ 작업장 보호: 모니터링 및 노출관리 개선

 

7개 중점연구분야에서 포괄하지 못한 유럽연합의 기타 보건, 에너지, 환경 분야 정책을 지원하기 위한 연구개발을 수행한다.

ᄋ 혁신적 개념

- 보다 향상되고 안전한 원자력 에너지 생산 및 활용 프로세스

ᄋ 교육 및 훈련

- 원자력 관련 과학기술분야 교육에 대한 보다 조화된 접근방안 개발
- 장학금, 교육/훈련코스 네트워크 지원

ᄋ 기존 원자력 시설의 안전성

- 플랜트 매니지먼트(노후화, 효율, 사고관리, 수치 시뮬레이션 등)

 
 
 특집: 유럽연합 FP6 (9)

 

인간을 비롯해 다른 많은 생물체들의 게놈 염기서열 해독을 가능하게 했던 지난 10여년 간의 과학기술발전은 분자생물학과 유전학, 그리고 특히 의학에 새로운 시대를 열고 있다. 그러나 이 '포스트 게놈 시대'의 희망이 실현되기 위해서는 아직 장기간에 걸친 대규모 연구노력이 필요하다.

 

지난 2000년 말 국제인간게놈프로젝트와 셀레라(Celera)사의 인간 게놈 염기서열 해독 발표는 21세기의 혁명적인 과학적 신시대를 향한 중대한 발걸음이었다. 이것은 의학 세계에 새로운 전망을 가져 온 업적으로 평가된다.

인간 게놈지도의 완성은 모든 유전체(gene)와 단백질의 동정, 그리고 이들의 기능을 밝힐 수 있는 문이 열린 것을 의미한다. 따라서 이 새로운 생물학적 '툴'(tool)은 질병치료에 대한 우리의 접근방법 전체를 완전히 바꿀 잠재력을 가지고 있다. 예를 들어 유전자 치료를 통해 유전자의 결함을 고치거나 새로운 의약품을 생산할 수 있게 되는 것이다.

 

전체 게놈의 해독은 이제 이른바 포스트 게놈적 접근으로 이어지고 있다.. 이 포스트 게놈적 접근은 미국과 유럽, 일본의 데이터뱅크에 저장돼 있는 무수한 데이터에 대한 장기적이고 면밀한 가설연역적 연구와 맞물려 있다. 이 작업은 이미 성공적으로 추진되기 시작했으며 많은 과학잡지들은 쉬지 않고 특정 시퀀스에 관련된 연구와 실험결과를 발표하고 있다. 이러한 연구결과들은 암, 당뇨병, 심장병, 소아질환, 퇴행성 뇌질환 등 매우 다양한 질병의 진단과 치료에 응용될 가능성이 있다.

 

포스트 게노믹스는 또 생명의 기본메커니즘에 대한 기존의 관념을 뒤집고 완전히 새로운 통찰력을 제공해 줄 예기치 않은 발견을 낳고 있다. 가장 최근의 예로는 인간 유전체의 수에 대한 놀라운 결과를 들 수 있다. 이전에 약 수억 개에 이를 것으로 추정되었던 인간 유전체의 수가 실제로는 이보다 훨씬 적은 약 3만개 정도, 즉 효모와 같이 '저등'한 미생물의 유전체 수와 비슷하다는 사실이 알려진 것이다.

 

이러한 결과는 모든 유전체를 동정한다고 할지라도 이것은 결국 거대한 빙산의 일각에 불과하다는 점을 시사하는 것이다. 정작 중요한 열쇠는 수십만 종의 단백질이 만들어지는 믿을 수 없을 정도로 복잡한 과정에 있다고 할 수 있다. 이 단백질들의 생성은 아주 정교한 3차원 전개과정을 특징으로 하고 있다.

 

이것은 다시 우리를 새로운 과학, 즉 포스트 게노믹스의 딸 '프로테오믹스'(proteomics)로 이끌고 있다. 결론적으로 게놈 염기서열을 둘러싼 미스터리는 아직 풀리지 않은 채 남아 있는 것이다.

 

특집: 유럽연합 FP6 (10)

 

 

ᄋ 핵심주제2: 줄기세포

4년 전 줄기세포의 발견과 이 줄기세포가 가진 잠재력은 생물학과 의학 분야를 흥분 속에 몰아 넣었다. 원래 분화되지 않은 이 세포는 수정된 순간(수정란)부터 자라기 시작한다. 줄기세포는 일반적인 생물학 법칙에서 보자면 두 가지 예외를 가지고 있는데, 하나는 이것이 다른 예를 찾을 수 없을 정도로 엄청나게 빠르게 복제된다는 것이고 다른 하나는 이와 동시에 배아가 자라면서 다른 신체기관으로 발전하는 세포들을 만들어낼 수 있다는 것이다. 줄기세포가 질병 치료에 이용될 수 있을 것이라는 희망을 가져다 준 것도 이 생명 태동단계에서 관찰된 분화가능성(mutability)이다. 줄기세포가 가진 이 생물학적 다능성(pluri- 또는 totipotence)을 제어할 수 있다면 재활의학에 완전히 새로운 혁명적 시대를 열 수 있다는 것이다.

 

그러나 이 같은 희망은 인간배아 가진 특수한 성격으로 인해 매우 실제적인 윤리적 문제에 직면해 있다. 인간배아를 둘러싼 윤리적 문제는 많은 사람들이 관심을 갖고 있는 주제이자 특히 유럽적 차원에서 격렬하게 진행되고 있는 논란의 대상이기도 하다. 현재 몇몇 포유동물에서 성체 줄기세포의 존재 여부를 확인하려는 시도가 활발하게 이루어지고 있는 이유도 바로 여기에 있다. 성체 줄기세포를 이용할 경우 많은 윤리적 문제가 없어지기 때문이다.

 

줄기세포에 대한 기초연구의 성과가 언제 그리고 어떻게 의학에 응용될지는 현재로서는 예측하기 힘들다. 그러나 생명과학 분야에서 가속되고 있는 다양한 연구와 새로운 시도들을 고려하면 조만간 놀라운 연구결과가 발표될 것이라는 기대를 버리지 않아도 될 듯하다.

 

게노믹스 분야의 눈부신 진전은 소프트웨어와 복잡한 알고리즘의 개발과 지원이 없었다면 아마 불가능했을 것이다. 이 분야의 발전으로 슈퍼컴퓨터를 통해 4개 DNA 뉴클레오티드에 기반한 엄청난 양의 생화학적 분석 결과를 비교하고 분류할 수 있었던 것이다. 최근에는 DNA칩으로 알려진 차세대 마이크로프로세서의 발전과 함께 바이오-인포매틱스(bio-informatics)가 새로운 붐을 일으키며 포스트 게노믹스, 프로테오믹스 시대의 주역으로 떠오르고 있다. 유럽에서 이 새로운 분야의 허브(hub)는 영국 Hinxton의 유럽정물정보학연구소로, 이 연구소는 유럽분자생물학연구소(EMBL: European Molecular Biology Laboratory)의 후원을 받아 설립되었으며 미국의 Genbank와 일본의 DNA Data Bank와 함께 세계 3대 데이터뱅크를 보유하고 있다.