[디지털바이오 융합] ③ 암 유전단백체 데이터 국제사회 공유…데이터품질 관리 견인

기사입력 : 2023년05월25일 10:06

최종수정 : 2023년06월01일 09:51

바이오데이터 주도권 쥔 미국·EU·일본
국제 수준 유전체 DB 저장소 인정 추진
데이터 품질선도센터의 국제협력 전개

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 전세계를 악몽을 이끈 코로나바이러스19가 출현했을 때 중국이 해독한 유전체 서열은 미국 국립생물공학정보센터(NCBI)의 데이터베이스인 젠뱅크에 등록됐다. 등록 1주일만에 코로나19 유전체 서열은 전 세계에 공개됐다.

이를 토대로 각국은 백신부터 치료제, 진단키드 개발을 할 수 있었다. 실제 치료제로 이용된 항바이러스제인 '렘데시비르'가 코로나19 환자 치료에 긴급 승인을 받아 사용될 수 있었던 것도 바이오 데이터를 공유했기 때문이다.

다만 바이오데이터 역시 데이터패권 경쟁에서 자유롭지 못한 상황이다. 현재까지는 미국을 비롯해 유럽연합(EU), 일본이 바이오 데이터의 주도권을 쥐고 있다.

이에 맞서 우리나라의 경우, 초기이긴 하나 국가생명연구자원정보센터(KOBIC)가 관리하는 국가 바이오 데이터 스테이션(K-BDS)의 위상을 높여 바이오데이터 분야에서의 국제 협력을 이끌어가야 한다는 목소리가 높아지고 있다.

◆ 글로벌 바이오데이터 주도권 갖고 있는 미국·EU·일본

생명과학 기술(BT)에 정보기술(IT)를 융합해 생명 정보를 다루는 생명정보학의 중요성이 날로 높아지는 추세다. 생명정보학을 통한 연구가 활발해지면서 데이터를 가공하고 표현하는 일 역시 중요한 요소로 손꼽힌다.

현재 국제적으로 바이오데이터에 대한 대표적인 관리 기관으로는 ▲미국의 국립 생물 정보 센터인 NCBI(National Center for Biotechnology) ▲EU의 EBI(European Bioinformatics Institute)▲일본
의 DDBJ(DNA DataBank of Japan) 등이 있다.

이들 기관은 국제 염기서열 데이터베이스 연합(INSDC)을 통해 거의 동일한 정보를 국제사회에 공유하고 있다. 데이터를 상호 공유하면서 최신의 정보를 취합하고 있는 것으로도 평가된다.

코로나바이러스19에 대한 유전체 서열이 전세계에 공유되면서 백신, 치료제 등 개발에 속도를 높일 수 있었다. [자료=게티이미지뱅크] 2023.05.25 biggerthanseoul@newspim.com

이같은 바이오데이터는 이미 코로나19 팬데믹 상황에서 유전체 서열을 공유하면서 인류가 위기를 극복할 수 있도록 도왔다.

예를 들어 암 유전단백체에 대한 연구 데이터와 또 다른 암 연구 데이터를 토대로 암 발생을 정확하게 예측하고 분석할 수 있는 '메타분석' 연구를 할 수 있게 된다는 얘기다.

그만큼 인류가 극복하고자 하는 질병이나 또 다른 위기를 극복하기 위한 단초를 제공하고 이를 전세계 연구자들이 동일한 정보로 제공받게 된다는 애기다.

생명공학계 한 관계자는 "코로나19를 극복한 사례가 이같은 바이오데이터에 대한 공유 효과를 가장 잘 설명한 사례가 될 것"이라며 "생명공학 차원에서 인류에 닥친 감염병 위협에 맞서 범국가적인 데이터의 신속한 공유와 협력이 난제를 해결할 수 있는 토대가 되고 있다"고 말했다.

다만 바이오데이터에 대한 관리는 미국, EU, 일본이 주도권을 갖고 있다는 점에 우려의 목소리도 높다.

◆ 국제적 수준의 유전체 데이터 저장소로서의 인정 '관건'

국제 수준의 유전체 데이터 저장소로 인정받는다는 것은 유전체학 분야에서 세계적인 규모로 탁월한 지위와 신뢰를 얻은 것을 말한다.

국제 수준의 유전체 데이터 저장소로 인정 받기 위해서는 저장소의 기능을 비롯해 인프라 및 책임있는 데이터 관리에 대한 노력 등을 입증하는 특정 기준이나 표준을 충족해야 한다.

우리나라는 국가생명연구자원정보센터(KOBIC)가 관리하는 국가 바이오 데이터 스테이션(K-BDS)의 위상을 높여 바이오데이터 분야에서의 국제 협력을 확대해나가고 있다. [자료=국가생명연구자원정보센터] 2023.05.25 biggerthanseoul@newspim.com

이같은 요소로는 ▲데이터 품질 및 무결성 ▲데이터 접근성 ▲데이터 보안 및 프라이버시 ▲데이터 상호 운용성 ▲거버넌스 및 지속 가능성 등이 꼽힌다.

일반적으로 연구 결과인 논문을 투고할 때 대다수의 저널은 논문 게재의 요건으로 데이터 등록을 요구한다. 이들 저널들은 유전체 데이터 저장소로서 공신력이 있는 INSDC 3개 기관을 현재 지정하고 있는 상황이다.

저널들이 지정한 기관처럼 공신력을 얻기 위한 객관적인 요소가 확인돼야 국제적 수준의 저장소로 도약할 수 있다는 얘기다.

이에 따라 KOBIC은 K-BDS가 국제적 수준의 유전체 데이터 저장소로서 인정을 받기 위해 INSDC의 일원인 일본 DDBJ와 지속적 교류를 진행하고 있다. 이같은 교류를 바탕으로 INSDC 참여를 추진하고 있는 상황이다.

이와 함께 25일 일본 DDBJ에서 여는 INSDC 연례회의에 초청받아 K-BDS와 운영기관인 KOBIC을 소개할 기회도 얻은 상태다. 향후 INSDC에 합류하게 된다면 국내 바이오데이터 저장소에 데이터를 등록하더라도 국제사회의 유전체 연구에 적극 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

이렇게 되면 해외 연구자들과 국내 연구자들 간의 공동 연구가 활성화돼 국내 연구진의 바이오 연구 성과 역시 함께 시너지를 낼 수 있을 것이라는 게 KOBIC의 설명이다.

한·중·일 3국의 대표적인 생명정보 기관인 KOBIC(한국), NGDC(중국), DDBJ(일본) 등의 기관이 해마다 생명정보 최신 바이오 데이터 기술을 공유하는 등 아시아생명정보컨소시엄을 열고 있다. 이 장면은 제19회 아시아생명정보컨소시엄의 모습이다. [자료=국가생명연구자원정보센터] 2023.05.25 biggerthanseoul@newspim.com

이와 함께 2002년부터 최근까지 아시아생명정보컨소시엄(ABC, Asian Bioinformatics Consortium)을 열고 K-BDS를 소개하는 등 국제적 인식도 제고를 위한 노력도 진행하고 있다. 아시아생명정보컨소시엄은 한·중·일 3국의 대표적인 생명정보 기관인 KOBIC(한국), NGDC(중국), DDBJ(일본) 등의 기관이 해마다 생명정보 최신 바이오 데이터 기술의 교류를 위해 개최하는 심포지엄이다.

◆ 단백체·화합물·대사체·바이오이미징 데이터 품질선도센터의 국제협력 전개

유전체 이외에도 글로벌 연구가 필요한 단백체, 화합물, 대사체, 바이오이미징 등 주요 데이터 타입에 대해서는 각 품질선도센터(DCC, Data Curation Center)가 K-BDS의 국제적 인식도 제고를 위해 국제협력에 나서고 있다.

DCC는 고품질의 데이터 생산부터 해석까지 수요자 맞춤 연구 지원 및 분야별 데이터의 큐레이션, 품질관리를 수행하는 기관을 말한다. 실제 유전체 및 기타 데이터는 KOBIC이 품질관리를 수행하며, 단백체, 대사체, 화합물, 바이오이미징 데이터는 DCC를 지정해 품질관리를 수행중이다.

단백체 품질선도센터(PDCC, Proteomics DCC)는 국제 암 유전단백체 콘소시엄(ICPC)에 참여해 암 유전 단백체의 연구결과와 데이터를 공유하고 논의하고 있다. [자료=게티이미지뱅크] 2023.05.25 biggerthanseoul@newspim.com

단백체 품질선도센터(PDCC, Proteomics DCC)의 경우, 국제 암 유전단백체 콘소시엄(ICPC)에 참여해 암 유전 단백체의 연구결과와 데이터를 공유하고 논의하고 있다. 국제인간단백체조직위(HUPO)에 참여해 다양한 단백체 데이터의 표준 분석 방법 및 연구결과를 토대로 협력을 진행하고 있다.

화합물 품질선도센터(CDCC, Chemical DCC)는 미국 국립 보건원(NIH)의 치료법 프로세스를 연구하는 센터(NCATS), 영국의 유럽생물정보학연구소(EBI) 등 기관 등을 방문해 데이터 국제 표준화 및 데이터 교류 등 포괄적 협력을 논의하고 있다. 또 화합물 관련 국제학회의 참여를 통해 최신 동향 및 기술을 공유하고 화합물 데이터 표준화 방법 등을 논의중이다.

대사체 품질선도센터(MDCC, Metabolomics DCC)는 대사체학 관련 학회(The Metabolomics Society)의 데이터 표준 태스크(Task) 그룹에 참여해 대사체 데이터의 표준화 및 품질관리 기준 제안 등을 위한 양해각서(MOU)를 체결한 바 있다. 이와 함께 비표적 대사체 분석의 QA/QC에 대한 개념 정립 및 연구자 간 합의를 도출하기 위한 컨소시엄(mQACC)에 참여해 비표적 대사체 분석의 품질보증 및 품질관리에 대한 개념 정립 등을 논의중이다.

바이오이미징 품질선도센터(BDCC, Bio-imaging DCC)는 생체 내 이미지를 통해 생물학 및 의학을 이해하는 국제 과학 조직(WMIS)과 바이오이미징 데이터 및 활용 경험 등을 공유하고 K-BDS에 적용 방법에 대한 기술적 논의를 진행하고 있다. 미국의 사우던 캘리포니아 대학의 신경 영상 연구실(LONI)과 인간 두뇌 내의 연결 초점 연구 및 연구 데이터 관리 기관(CCF) 등과의 뇌-뇌혈관 영상 프로토콜 통합 노하우도 공유되는 상황이다. 이미 제정된 데이터 구성 규칙 검토 및 운연 현황 등도 함께 논의되고 있다.

과학기술정보통신부 관계자는 "국내 바이오데이터 저장소의 글로벌 신뢰도를 얻고 자체 생산되는 바이오데이터 수준을 높이면서 바이오 연구·개발(R&D)의 성과도 함께 거둘 수 있을 것"이라며 "글로벌 사회에서 인류의 공통된 문제를 해결하는 데 우리나라도 선진국가와 어깨를 나란히 견주며 향후 바이오 산업을 키우는 데도 힘을 보탤 수 있을 것"이라고 기대했다.

biggerthanseoul@newspim.com

(※ 본 기획보도는 한국생명공학연구원의 지원을 받아 작성되었습니다.)

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