Key Points
- 1형 당뇨의 위험 예측 확률 100%로 끌어올려 호주 내 다양한 커뮤니티에 도움 되고 싶어
- 하버드·콜롬비아·템파 대 등 해외 콜라보 첫 도입과 최첨단 바이롬 테크닉 처음 호주 소개
- 리서치 그룹 리더로서의 책임은 팀원의 역량 발휘와 발전 위한 환경 조성과 멘토 역할 커
- 한국 호주 간 협동 연구를 본격 추진하면서 한국어로 소통할 수 있다는 것에 크게 감사해
노벨상 과학 부문 수상자들이 자신의 핵심 연구를 처음 시작한 평균 연령이 37.9세로 나타났다. 호주는 와이파이(WiFi) 기술이 개발된 곳으로 노벨상 수상자가 13명 배출된 과학·IT 강국이다. SBS 한국어 프로그램은 2024 새해 특집 대담 시리즈로 호주 과학의 미래를 비출 차세대 호주 한인 동포 과학자 6인을 만나본다.
박성일 PD(이하 진행자): 호주 과학의 미래를 비출 차세대 호주 한인 과학인 특집 그 첫 순서로 제1형 당뇨와 바이러스의 연관성을 연구하고 있는 뉴사우스웨일스대 의과대학 임상의학부의 바이러스 유전체학자 김기욱 박사(Ki Wook Kim, 36세)를 만나봅니다. 오늘 스튜디오에 함께해 주셨습니다. 안녕하십니까?
김기욱 박사 (이하 김기욱): 네 안녕하십니까?
진행자: 먼저 어떤 분야에서 활동을 하고 계신지 좀 자기소개를 부탁드릴까요?
김기욱: 예 저는 지난 9년간 제1형 당뇨 Type 1 Diabetes바이러스의 연관성을 연구해 온 김기욱이라고 합니다. 현재 UNSW Faculty of Medicine & Health, School of Clinical Medicine에서 Senior Lecturer로 박사 과정 학생들과 Honours 학생들의 논문 지도를 맡고 있고, 휴먼 바이로믹스 리서치 그룹 리더(Human Viromics Research Group Leader)로 팀을 이끌고 있습니다.
대학 외의 주 활동은 이제 호주 전국적으로 진행 중인 엔디아 스터디 ENDIA Study (Steering Committee member, Virology theme leader)에서 활동하고 있고요. 그리고 제 펠로우십은 미국 JDRF International Career Development Fellow로 활동하고 있습니다.
진행자: 지금 계속 JDRF, 휴먼 바이로믹스, ENDIA 청취자분들에게 좀 굉장히 생소한 단어들이 많이 나오고 있는데요. 아마 무슨 말이지? 이렇게 생각하는 분도 계실 것 같아요. 하나씩 좀 설명을 부탁드리는데 먼저 이 휴먼바이로믹스 어떤 건지 좀 이야기를 해 주시겠습니까?
김기욱: 요즘 코로나 이후로 특히 여러 가지 오믹스 omics를 들어보셨을 거예요.
진행자: 저도 들어본 것 같아요. 오믹스
김기욱: 예를 들어 지노믹스 genomics는 이제 유전자를 말하는 거고 프로티오믹스 proteomics는 단백질을 말하는, 뭐든지 오믹스는 스터디 오브 study of라는 뜻을 담고 있고요. 그 앞에 무엇이 들어가느냐에 따라서 이제 다른 것을 말하는데요.
진행자: 어떤 걸 공부하느냐
김기욱: 네 그래서 휴먼바이로믹스는 이제 모든 사람의 바이러스를 공부하는 그런 뜻을 담고 있고, 한 가지 바이러스 특정하지 않고 이제 포커스를 모든 바이러스에 맞췄다고 생각하시면 됩니다.
진행자: 모든 바이러스를 공부하는
김기욱: 네 예를 들어 이제 코로나 와중에 저는 코로나 확정자 중 100명 이상의 바이롬을 분석했는데요. 이제 코로나 외에 다른 바이러스가 추가 감염 확률 그리고 추가 감염이 이제 코로나를 어떻게 더 악화시키는지 파악하기 위한 연구였습니다. 그리고 아까 엔디아 ENDIA(Environmental Determinants of Islet Autoimmunity)는 이제 환경 변화가 1형 당뇨의 확률을 어떻게 악화시키는지 이제 연구하는 협회라고 생각하시면 될 것 같습니다.
뉴사우스웨일스 의과대학 임상의학부 바이러스 유전체학 김기욱 박사
김기욱: 1형 당뇨(T1D, Type 1 Diabetes)는 한때 어린이의 발병률이 상당히 높고 아직까지도 그런 것으로 많이 알고 계셔서 과거에는 이제 소아 당뇨라고 불렀습니다.
진행자: 그랬던 것 같아요.
김기욱: 하지만 이제 요즘에 새로운 진단 대부분은 성인이기 때문에 더 이상 소아당뇨라 부르지 않고 있고 1형 당뇨라고 불리고 있습니다. 그리고 1형 당뇨는 비만과 2형 당뇨에서 발생하는 인슐린 저항성 insulin resistance와 전혀 별개라고 생각하시면 되고요. 인슐린을 분비하는 췌장의 비타 세포(beta cell)가 바이러스 감염 또는 자가 면역 반응으로 인해서 파괴되어 발생하는 그런 자가면역 질환입니다.
일반적으로 이제 우리가 당뇨라고 말하는 2형 당뇨와는 좀 많이 다르고요. 인슐린을 아예 만들지 못한다고 생각하시면 될 것 같아요. 그래서 일찍 진단하지 못하고 인슐린(glucose control)을 하루 이상 놓치면 급성 합병증 당뇨병성 케토산증(ketoacidosis)이라고 있는데요. 그것으로 심한 경우에는 사망할 수도 있습니다.
진행자: 네 그렇기 때문일까요. 학교에 가는 나이가 되면 정말 이 고사리 손으로 직접 본인 배에 인슐린 주사하는 모습 저도 좀 본 적이 있는데요. 그렇다면 이 1형 당뇨 유전적인 영향도 있을까요?
김기욱: 유전적 영향이 가장 큰 영향을 갖고 있다고 이제 여태껏 생각해 왔는데요. 지금껏 대략 거의 한 60가지의 유전자가 그리고 그 유전자들의 변형들이 1형 당뇨에 연관되어 있다고 밝혀졌습니다. 이것 때문에 아직까지도 의사분들 중에서도 1형 당뇨를 이제 유전병이라고 흔히 알고 계시는 분들이 아직까지 많습니다. 하지만 더 이상 그렇지 않은 게 이제 최근 해외 통계에 의하면 새로운 1형 당뇨 환자 중 93% 이상이 그 가족 중에 알려진 첫 환자 즉 이제 no family history입니다.
그래서 앞으로 5년간 제 연구 목표는 유전자 분석과 다른 오믹스 타 여러 오믹스 다타를 합친 그것을 이제 멀티오믹스 인테그레이션(multi-omics integration)이라고 하는데요. 또 요즘 핫이슈인 AI(artificial intelligence) 그리고 머신 러닝(machine learning)을 통해서 더 빠르고 더 정확한 1형 당뇨의 위험 예측 확률 예측을 이뤄내는 것입니다.
지금 현재로서는 본인의 유전자, 그리고 가족 내 패밀리 히스토리, 그리고 자기 항체가 blood sample에서 얼마나 측정되는지 이 세 가지를 합하여 대학 90% 정도의 위험 예측이 가능한데요. 저희 목표는 이것을 최대한 100%에 가까이 높이고, 이제 백인 외에도 아시안과 더 많은 ethnicity(소수 민족)에 사용할 수 있는 위험 예측 스코어를 개발하는 게 최종 목표입니다.
ENDIA Study 2022 전국연례학회에서 Steering Committee member/Virology theme leader로 연구 방향 토론 중
김기욱: 제가 연구한 것 중에서는 제 분야에 가장 큰 임팩트를 가진 건 이제 UNSW에서 처음 시작해서 초창기 일 때에 마쳤던 연구인데요. 바이러스 감염 후 생기는 인슐린 생산 세포 내에 micro RNA라는 작은 RNA 변화가 1형 당뇨의 발생의 새로운 메커니즘이 될 수 있다는 것을 처음으로 알렸습니다. 그때 당시 좀 획기적이었고 'Nature Reviews in Endocrinology'에서도 인터뷰와 특별 기사도 발표됐었고요. 이후 저 외에 다른 세계적인 연구를 통해 여러 논문들이 이 메커니즘을 더 자세히 파악하고 이제는 좀 널리 받아들여지고 입증된 메커니즘이 됐습니다.
그리고 지난 9년 동안 사실 제가 심혈을 기울여 연구해 왔던 것은 그래서 어떤 바이러스가 1형 당뇨에 기여하는지 파악할 수만 있다면 어릴 때 최대한 백신을 통해서 방지하는 것이 저의 최상 목표이고요. 이 연구를 위해 저는 여러 해외 콜라보를 처음 시작하고 여태까지 유지해 오고 있습니다. 그래서 대표적으로 미국의 콜롬비아대, 하버드, UCSF, Chan-Zuckerberg Biohub, 그리고 핀란드의 템퍼대가 대표적으로 있고요.
코로나 팬데믹 중 제가 리드했던 프로젝트도 있는데요. 하나는 아까 말씀드렸던 코로나와 함께 감염되는 바이러스가 있을 경우 어떻게 악화되는지, 동시 감염 확률이 얼마나 높은지, 그 연구를 했었는데 이제 이게 2021년도 제가 발표한 논문이 영국의 정부에서 'COVID response policy'에도 사용된 바가 있습니다.
코로나 외에도 다른 신종/신흥 바이러스 연구도 팬데믹 이후 증폭해서 저희가 쓰는 바이롬 테크닉을 필요로 하고 있습니다. 그래서 이러한 최첨단 테크닉을 호주에 처음 들여오고 국내 연구에 널리 사용할 수 있게 길을 열어준 역할이 제가 생각했을 때는 저의 가장 큰 실적 중 하나인 것 같습니다.
미 JDRF international 1형 당뇨 펠로쉽 첫 NSW 수상(미화 백만 불)
김기욱: 네 사실 올해의 저의 목표는 스케일 업(scale-up)입니다. 저희가 쓰는 테크닉을 필요로 하는 연구 콜라보 요청이 나날이 늘어나고 있어서 작년부터 여러 준비를 시작했습니다. 제 연구 비용으로 구입해서 지금 UNSW 내에 있는 '라마쇼티 센터(Ramaciotti Centre for Genomics)'에 설치한 상태입니다. 저로서는 그룹 리더가 된 후 첫 거액 투자인데요. 거의 한 50만 불 정도.
진행자: 굉장히 많은 돈이네요.
김기욱: 예 그래도 롱런을 봤을 때는 배로 갚아줄 유용한 인프라라고 생각했기 때문에 앞으로 저의 연구뿐만 아니라 저희 로봇을 사용해서 많은 연구에 해외 그리고 국내에 기여하고 넥스트 제너레이션 시퀀싱(sequencing, 서열 분석) 테크닉을 더 많은 과학자들이 최소한의 비용으로 쉽게 이용할 수 있게 돕는 게 제 목표이기도 합니다.
진행자: 그렇군요. 시드니 대학에서 석사(Hons)와 박사 공부하시고 또 하버드에서 Graduate Certificate in Bioinformatics 과정을 공부하셨어요. 전공 분야가 조금씩 좀 바뀐 것 같은데 여기에 이유가 있을까요?
김기욱: 네 좀 많이 바뀌었는데요. 제 학부 전공은 사실 분자생물학 및 유전학이었습니다. 그리고 마지막 3학년 때 2009년도부터 연구를 직접 하시는 교수님들이 시드니대에서 강의하셨고, 그 강의를 접했던 저는 RNA interference(RNAi) RNA 간섭이라는 메커니즘에 좀 많이 빠져들었던 것 같아요. 이게 작은 RNA를 통해 모든 유전자 식물 동물 곤충 곰팡이까지 다 사용되는 유전자 발현 스위치 제어 메커니즘이라고 생각하시면 되는데요. 동물에서 처음 이러한 현상을 분석하고 찾은 과학자들은 2006년에 노벨상을 수상했던 바가 있습니다. 이것은 한때 만능 드럭 'Wonder Drug'이라고 여겨졌고요. 모든 질환을 억제시킬 수 있는 그런 드럭이라고 획기적인 드럭이라고 발표된 바가 있는데요.
저는 이제 3학년 때 시드니대에서 이 분야를 하시는 분을 찾았지만 아무도 안 계셨어요. 그래서 석사(Hons)를 이 특정 분야를 정말 하고 싶었는데 그때 때마침 이제 20년 이상 캔버라 호주 연방과학산업연구기구 'CSIRO Plant Industry'에서 식물 연구를 하셨던 Peter Waterhouse 박사님이 시드니대 교수로 새로 부임하셨어요. 이분은 사실상 RNAi 현상을 식물에서 세계 최초로 발견하신 식물 바이러스 학자신데요. 그리고 동물보다 훨씬 먼저 발견하셨고 노벨상 수상 렉처에도 언급되시는 분입니다. 그래서 이 발견으로 2007년 호주 Prime Ministers Award를 수상하셨어요. 시드니대에 딱 오셨을 때는 좀 이때다 싶었죠!
진행자: 그랬겠네요!
김기욱: 저는 계속해서 메디컬 리서치에 관심이 있긴 했었지만 RNAi를 좀 더 깊숙이 분석하고 연구하는 데는 식물도 좋겠다는 생각이 들었습니다. 그래서 언젠가는 메디컬 리서치로 전향하겠다는 결심이 컸던 것 같은데요. 그 때문에 이제 박사를 끝마치고 나서 2014년 지금 랩을 찾고 UNSW에서 계속 메디컬 리서치 쪽으로 연구 생활을 시작하게 됐던 것 같습니다.
NSW ENDIA research team members including mentors Prof. Bill Rawlinson and Prof. Maria Craig.
김기욱: 아무래도 요즘 하는 현대의 연구에서는 넥스트 제너레이션 시퀀싱(next-generation sequencing) 테크닉이 거의 필수적이라고 보시면 될 것 같아요. 특히 바이오 쪽 연구는 그래서 이 테크닉은 사실 기존의 기술인 전통적인 서열 분석 방법보다 훨씬 빠르고 정확하고 대량의 데이터를 처리할 수 있는 특징을 갖고 있습니다. 이런 복잡한 서열 분석에 따른 빅 데이터 분석은 바이오인포메틱스가 필수적입니다. 그래서 물론 제 전문 분야도 있지만 그리고 제 밑에 전문 bioinformatician들이 있고 제 팀에 여럿을 채용하긴 했지만 그룹 리더로서 어느 정도는 좀 알고 기본 principle을 알아야 커뮤니케이션에 도움이 될 것 같아서 어떻게 분석할지 잘 이끌 수 있을 거라고 생각하기에 선택한 과정이었습니다.
진행자: 그렇군요. Human Viromics Research Group 리더로 팀을 이끌고 있다고 하셨는데 연구하는 학자로서 개인 연구실을 갖는다는 거 굉장한 자부심이 있을 것 같아요. 누구에게는 꼭 이루고 싶은 꿈이 되지 않겠습니까?
김기욱: 솔직히 말씀드리자면 제가 이제 생각했을 때 개인 연구실을 갖고 싶은 게 꿈인 연구자는 사실 소수일 것 같아요. 대부분 연구를 사랑하고 석사 박사 과정을 연구를 사랑하기 때문에 마치고 연구하는 삶을 선택한다고 생각하는데요. 저 또한 연구실에서 직접 실험할 때가 좀 그립고 가장 재미있고 높은 성취감을 느꼈던 것 같아서 할 수만 있다면 평생 postdoc으로 연구를 계속하는 박사 후 연구원(postdoctoral researcher)로 일하고 싶을 것 같기도 하고요.
하지만 이제 어느 정도 경험이 쌓이고 박사 후 연차가 차차 늘어나면서 특히 이제 10년 이상 지나가면 포닥으로 이제 누구 밑에서 연구하기 더더욱 어려워집니다. 모든 과학 분야의 아킬레스건은 사실 펀딩이라고 생각할 수 있는데요. 이제 점점 더 이제 펀딩 기회나 그리고 기관들의 서포트가 줄어듭니다. 그것은 세계적으로 그렇고요. 또 계속해서 새로운 박사 학생들 주니어 postdoc은 대학에서 매년 수백 명 수천 명씩 배출하고 있잖아요.
진행자: 그렇죠.
김기욱: 그래서 이제 흔히 사용되는 'Brain Drain(두뇌 유출)'이라는 표현이 이를 말해주는데요. 대부분 연구인에게는 대략 박사 과정 10년 후 그런 시간을 제한을 주는 것 같아요. 그래서 이 사이 아카데믹으로 대학에 남거나, 개인 또는 그룹 연구실을 차리거나, 아니면 아예 연구를 은퇴하고 다른 직장을 찾거나, 좀 냉정하지만 그런 시스템이기 때문에 어쩔 수 없이 들어가는 것도 있는 것 같아요.
Human Viromics Research Group and team leader Dr. Ki Wook Kim, established in 2021
김기욱: 네 제가 그룹을 설립(2021)하고 본격적으로 팀을 이끌게 된 거는 이제 코로나 이후 2022년부터였는데요. 지금은 저 포함해서 총 13명이 있고요. 포닥 5명, 박사 학생 4명, 리서치 어시스턴트 2명, 프로젝트 코디네이터 1명, 그리고 매년 어너스 학생들은 한두 명 지도하고 있습니다. 아직 좋은 리더십 팀을 효율적으로 이끄는 방법에 대해서 배울 게 너무도 많지만 저는 좀 친근하고 화목한 분위기를 선호하고 좋아합니다. 그래서 서로 돕고 콜라보를 할 수 있고 그런 좋은 환경을 만드는 게 제 목표이고요.
팀원들 단합은 연구에서 정말 중요하기 때문에 종종 재미난 이벤트를 같이 즐기려고 최대한 노력하고 있습니다. 최근에는 시내에서 '샴페인팅(champainting)' 샴페인 마시면서 하버브리지 그리기 세션을 함께 즐겼습니다.
‘Champainting’ 샴페인 마시면서 하버브리지 그리기 세션을 즐기는 Human Viromics Research Group 팀원들
호주는 미국, 한국 그리고 여러 유럽 국가에 비해 포닥 리서처가 받는 연봉이 사실 훨씬 좋고 연구 환경의 워라밸(work and life balance)도 해외 평균 이상 수준이라서 그래서 그런지 코로나 이후로 특히 국내뿐만 아니라 해외에서 호주를 찾는 인재들이 많습니다.
진행자: 그렇군요. 어려서 이민 오신 걸로 알고 있는데 한국말을 굉장히 막힘없이 잘하셔서 좀 놀라워요.
김기욱: 저보다 이제 3살 위인 누나가 있는데 저랑 항상 주말 한글학교를 다녔었어요. 그리고 이제 저희 어머니께서 한글학교 선생님이셨어요.
진행자: 아 그러셨군요?
김기욱: 예 그리고 좀 영어는 존댓말이 없기 때문에 부모님께서 일부러 집에서는 영어를 금하셨습니다. 그래서 30년(1995년 이민) 가까이 영어권에 살고 있지만 한국어를 그래도 좀 소통할 수 있는 만큼 할 수 있다는 게 큰 장점이라는 걸 종종 깨닫게 됩니다.
진행자: 네 너무 잘하세요.
김기욱: 감사합니다. 특히 이제 최근 한국과 연관된 콘퍼런스, 온라인 세미나 등에서 한국어로 제 연구에 대해서 분명하게 전달할 수 있어서 감사하고요. 그리고 올해부터 본격적으로 추진할 한국 호주 협동 연구 그것에도 큰 도움이 될 것이라고 생각합니다.
SBS 한국어 프로그램 스튜디오 인터뷰 중 김기욱 박사와 인터뷰를 진행하는 박성일 프로듀서
김기욱: 제가 시작할 때만 해도 이제 한 가지를 파고들라고 이제 "Find your niche"라는 것을 많이 들었습니다. 자기만의 작더라도 그 누구보다도 특별하고 틈새를 찾아라 그런 조언을 받았는데요.
진행자: 한국에서는 "한 우물을 파라" 그런 말도 많이 하고요.
김기욱: 네 이것도 물론 중요하지만 사실상 지금 현대 과학에서는 빅데이터(big data), 빅 콜래보(big collaboration), 그리고 다학제적 접근, 즉 멀티디시플리너리 어프로치(multidisciplinary approach)를 어느 때보다 추구하고 선호하고 있어요. 그러기 위해서는 많은 과학자들을 만나고 여러 분야에 발을 담그고 배우고 또 콜라보 네트워크를 지속적으로 만들고 확장하는 것이 정말 중요하고요. 그래서 한 가지만 파고들지 말고 다양성, 그리고 여러 분야에 지속적인 관심을 갖고 멀티디시플리너리 연구를 목표 삼았으면 좋겠습니다. 물론 연구 펀딩도 좀 다양하게 크리에이티브하게 생각하고 찾았으면 그런 조언을 하고 싶습니다.
진행자: SBS 한국어 프로그램이 2024년 새해 특집으로 호주 한인 과학인 아카데믹 총 여섯 분을 모시고 대담을 나누게 되는데요. 첫 테이프를 끊어주셨습니다. 마지막으로 인터뷰 소감을 전해주신다면 어떤 말씀을 하고 싶으신지요?
김기욱: 호주에서 활동하는 한인 과학인 또는 아카데미 교수들이 점점 늘어나고 있고요. 특히 이제 호주 내에서 너무나 대단한 연구 그리고 아카데미 교수 활동을 활발하게 하고 계시는 분이 정말 많은데 아직까지 여러 호주와 한인 커뮤니티에 사실 널리 소개되거나 알려진 경우가 없었던 것 같아서 좀 안타까웠습니다. 그래서 이런 자리를 마련해 주신 SBS 한국어 프로그램, 그리고 인터뷰를 들어주신 청취자분들께 정말 대단히 큰 감사를 드리고요.
인터뷰를 통해 제가 하는 연구 그리고 앞으로 제 방향과 포부를 알릴 수 있는 좋은 기회가 돼서 뜻깊고, 만약 이제 본인이나 자녀분들이 과학인 또는 아카데믹의 꿈을 목표로 삼고 있으시다면 언제든지 조언해 드리고 돕고 싶습니다. 앞으로 저와 같은 모든 호주의 한인 과학자들 그리고 이것을 목표로 하는 수많은 지망생들을 많이 응원해 주시고 격려해 주시기를 부탁드립니다. 감사합니다.
진행자: 많은 성원이 있기를 저도 함께 기대하겠습니다. 오늘 함께해 주셔서 감사드리고요. 차세대 호주 한인 과학인 특집, 오늘 그 첫 순서로 뉴사우스웨일스 의과대학 임상의학부의 바이러스 유전체학자 김기욱 박사를 만나봤습니다. 지금까지 진행에 박성일이었습니다.
본인이나 자녀분들이 과학인 또는 아카데믹의 꿈을 목표로 삼고 있으시다면 언제든지 조언해 드리고 돕고 싶습니다.Dr. Ki Wook Kim
