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노벨상인물

수네 베리스트룀 Sune Karl Bergstrom

수네 베리스트룀 [이미지]
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KI (카롤린스카 연구소)
  • 작성 2015-06-16
  • 조회 6,346
  • 출생1916-01-10
  • 국적 스웨덴
  • 분야생화학
  • 소속카롤린스카 연구소
  • 출신대학런던대학
  • 주요업적프로스타글란딘과 관련된 생물학적 활성물질에 대한 연구
  • 수상노벨 생리·의학상(1982)
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인물정보

스웨덴의 생화학자로 빌산·콜레스테롤의 생합성 및 대사(代謝)를 연구하였고, 또한 탄소수(炭素數) 20의 지방산인 프로스타글란딘을 단리(單離)하여 구조를 결정하고, 염증촉진 등 특이한 생리작용도 가졌음을 밝혔다. 이 연구 업적으로 J.R.베인 및 B.I.사무엘손과 함께 1982년 노벨생리 ·의학상을 공동수상하였다.

1916년 1월 10일 스톡홀름에서 태어났다. 고등학교를 마친 후 그는 카롤린스카연구소 생화학자 에릭 좁스(Erik Jorpes)의 조수로 일하게 된다. 어린 베리스트룀은 지방과 스테로이드 생화학에 관해 연구할 것을 할당 받았다. 1938년 런던 대학교에서 일년동안 좁스(Jorpes)의 연구를 도왔다. 그곳에 있는 동안 베리스트룀은 콜레스트롤과 비슷한 물질의 소화에 관련된 산성물질로 간에서 생성되는 스테로이드와 담즙산에 대해 초점을 두어 연구하기 시작했다.

그는 영국 위원회의 장학금으로 다음 해에 에든버러에서 연구를 계속해 나갈 계획 이였지만 세계 2차 대전이 일어나고 난 후 학자금이 취소되어 계획이 무산되었다. 그러나 그는 스웨덴 계 미국인 장학금을 받아 콜롬비아 대학에서 2년간 연구할 수 있었고 뉴저지에 있는 스퀴브연구소(Squibb Institute)에서 의학 연구를 이어 나갔다. 스퀴브(Squibb)에서 그는 스테로이드 콜레스테롤을 연구했고, 특히 실내 온도에서 산소와 화학적 결합 반응에 대해 연구했다. 베리스트룀은 1942년 스웨덴으로 돌아가 2년 후 카롤린스카 연구소에서 의학 및 생화학 박사학위를 받았고 카롤린스카 의학 노벨 연구소의 생화학 부의 조교로 임명 되었다. 카롤린스카 연구소에 있는 동안 리놀레산과 함께 활동하는 자기 산화에 관한 연구를 계속해 나갔다. 그는 특정 효소가 리놀리산의 산화의 원인이며 순수 엔자임에 어템트(Attempt)하는 것을 돕는다는 사실을 생화학자 휴고 테오렐(Hugo Theorell)과 함께 연구하며 발견했다. 1945년 카롤린스카의 생리학 협회의 미팅에 참석 중, 베리스트룀은 생리학자 울프 폰 오일러(Ulf von Euler)를 만나게 되었다. 폰 오일러는 노르에피네프린 호르몬을 발견한 것으로 잘 알려진 학자로 프로스타글란딘에 관해 연구해 오고 있었다. 과학자들은 1930년대에 정액이 수축과 자궁근육의 후속 완화를 유도하는 인공 수정에 사용되는 것을 발견했다. 폰 오일러는 이 물질을 양의 정액에서 분리 시켰고, 혈관 근육의 이완에 영향을 미치는 것과 같은 효과임을 밝혀냈다. 효소정제에 관한 베리스트룀의 연구에 영향을 받아 폰 오일러는 베리스트룀에게 더 나은 추출기법을 전수해 주었다.

베리스트룀은 초기 연구를 시작했지만 1946년 그가 바젤 대학 연구원이 되었을 때 그의 연구를 잠시 멈추었다. 1947년 스위스에서 돌아와 룬드 대학에서 생리 화학 교수로 임명 받는다. 그의 첫 번째 임무는 전쟁동안 묵혀두었던 대학의 연구 시설과 장비들을 재활성하는 것을 돕는 일이었다. 그 후에, 그는 졸업생 벵트 사무엘손(Bengt Samuelson)과 같은 졸업생들과 프로스타글란딘에 관한 연구를 이어 나갔다. 다량의 양 정액으로 연구하는 동안, 베리스트룀과 그의 동료들은 프로스타글란딘을 분리시키고 정화 시켰다. 1958년 그는 카롤린스카 연구소 화학 교수로 임명 되었고, 그의 동료도 함께 데려와 연구를 계속해서 이어나갔으며 1962년 여섯 개의 프로스타글란딘을 정의 내렸다.

베리스트룀과 사무엘손은 어떻게 프로스타글란딘이 형성되는지 결정하는 연구에 착수했다. 그들은 프로스타글란딘이 보통의 지방산으로부터 형성된다는 것을 발견했고, 더 나아가 프로스타글란딘에 의해 움직이는 특정 기능을 밝혀냈다. 그 후 몇 년 동안 베리스트룀과 사무엘 손은 근육 섬유 이완으로 인한 고혈압과 막힌 동맥 그리고 다른 혈액순환 문제를 치료하는데 프로스타글란딘이 사용 될 수 있을 것이라 예상했다. 이러한 프로스타글란딘은 위궤양을 방지하고 아스피린과 같은 약의 부작용을 억제해 보호해 준다는 것을 발견했다. 다른 프로스타글란딘은 이것의 수축 효과로 인해 혈압을 올리거나 자궁근육을 자극 시키는데 사용 할 수 있게 되었다.

베리스트룀은 1963년부터 1966년 가지 의대 우등생이자 연구소 소장으로 카롤린스카 연구소에 남았다. 그는 1975년에서 1987년 노벨 제단 위원회장이였고, 1977년부터 1982년까지는 세계 보건기구 의학연구 자문위원회 회장을 맡았다. 1981년에 은퇴하여 여생을 카롤린스카 연구소에 헌신하였다. 보통 연구원들처럼, 노벨상에 대한 그의 반응은 감사의 표시로 시작하였다. 첫 번째로 그의 동료들의 수고와 노력에, 두 번째로는 그의 학생 사무엘손에게 감사를 표했다. “당신의 학생들이 성공하는 것만큼 더 큰 만족은 없습니다.”라고 말하며, 노벨 제단의 일원이라는 점이 그가 스스로를 수상자 명단에 올린 것이 아니냐는 의문도 제기되기도 했지만 뉴욕 타임즈는 1982년 어워드에서 “이것은 오직 시간의 문제입니다. 대부분의 과학자들이 동의했고, 그가 감독하는 제단에 의해 상 받는 것을 떠나 이 연구는 아주 중요한 것이라 지나 칠 수 없을 만큼 명백히 흥미로운 결과입니다”라고 보도했다.

그는 1943년 스웨덴에서 Maj Gernandt와 결혼했고 한명의 아들을 낳았다. 스웨덴 왕립과학 아카데미 회원이며, 미국 철학회, 미국 예술 과학 협회 회원이기도 하다.

<공동수상>

벵트 잉에마르 사무엘손(Bengt Ingemar Samuelsson, 1934~)
룬트 대학교에서 공동 수상자인 베리스트룀의 지도를 받으며 공부하였다. 스톡홀름에 있는 카롤린스카 연구소에서 생화학 박사학위(1960년) 및 의학 박사학위(1961년)를 취득하였다. 1961년부터 1962년까지 하버드 대학교 화학과에서 연구하였으며, 1961년부터 1966년까지 카롤린스카 연구소에서 조교수로 재직하였다. 스톡홀름에 있는 왕립 수의학대학 의화학 교수를 거쳐, 1973년부터는 카롤린스카 연구소 의화학·생리화학 교수 및 화학과 학과장으로 재직하였다.

존 로버트 베인(John Robert Vane, 1927~2004)
버밍엄 대학교에서 화학을 공부하였으며, 1953년에 옥스퍼드 대학교에서 약리학으로 박사학위를 취득하여, 1953년부터 1955년까지 예일 대학교 약리학 조교수를 지냈다. 런던 대학교 기초 의학연구소 강사를 거쳐 1961년에 동 대학교 약리학 교수가 되었으며, 1966년에는 실험약리학 교수가 되어 1973년까지 재직하였다. 1973년 베크넘에 있는 웰컴 연구소 연구개발 소장이 되었다.

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시상연설

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.

의학의 아버지 히포크라테스는 육체가 건강하기 위해서는 네 가지 체액, 즉 심장으로부터의 혈액, 두뇌로부터의 가래, 간과 비장에서 생성되는 노란색과 까만색의 담즙들이 조화를 이루어야 한다고 강조하였습니다. 다시 말해 이 네 가지 체액이 건강해야 한다는 것입니다. 또한 히포크라테스는 건강을 유지하기 위해서는 질병에 맞서 끊임없이 노력해야 한다고 하였습니다.

2,000년 전에 정의된 이 개념은 오늘날까지도 매우 설득력이 있습니다. 인체를 구성하는 복잡한 시스템은 조직뿐 아니라 개개의 세포들 사이에서 균형을 유지합니다. 그리고 우리는 조직과 세포가 상호작용하면서 매순간 활동합니다. 그러나 이 균형이 깨지면 건강은 서서히 약화됩니다. 따라서 이 균형을 유지하고, 신체 내외에 존재하는 스트레스 요인들을 제거하고 우리 몸을 건강하게 지키기 위해, 우리는 선천적으로 몇 가지 조절 시스템을 갖고 있습니다.

프로스타글란딘, 그리고 이와 관련된 활성 물질들이 바로 이 조절 시스템의 일부를 구성하고 있습니다. 50여 년 전에 울프 폰 오일러 박사님은 이 연구에 새로운 시대를 열었습니다. 그는 동물이나 인간의 정액에 포함된 어떤 물질이 혈관과 근육섬유에 영향을 준다는 사실을 발견하였습니다. 폰 오일러 박사님은 새로 발견된 이 물질을 프로스타글란딘이라고 명명하였으며, 이 호르몬과 신호 물질들의 흥미로운 세계를 밝힌 공로를 인정받아 1970년에 노벨 생리·의학상을 수상하였습니다.

수네 베리스트룀 박사님이 1950년대 후반에 프로스타글란딘을 처음으로 분리한 후, 그 구조가 밝혀지면서 프로스타글란딘 연구는 획기적으로 발전하게 됩니다. 이것은 지금까지 전혀 알려지지 않았던 생물학적 시스템이었습니다. 그리고 이 시스템은 생명 유지에 필수적인 몇 가지 생명 현상을 조절하며 신체의 불균형 현상들을 억제하였습니다. 우리 몸 대부분의 세포들은 이와 같은 기능을 하는 물질들을 최소한 한 개 이상 생성합니다. 이러한 사실로부터 우리는 이 시스템의 중요성과 더불어 보편성을 알 수 있습니다. 존 베인 박사님은 이를 방어 호르몬이라고 불렀습니다. 오늘 이 자리에서는 이 시스템의 작용기전에 관해 두 가지 예만 들겠습니다.

혈액은 혈관을 따라 끊임없이 흐르는 반면, 혈액세포는 혈액의 흐름을 막을 수 있는 혈액 덩어리를 만들려는 속성이 있습니다. 건강하고 정상적인 혈관에서는 혈액 덩어리의 생성을 막기 위해, 혈관 벽과 혈액세포에서 프로스타글란딘 시스템에 속하는 물질을 끊임없이 만들어 냅니다. 그리고 이 물질들은 혈액이 멈추지 않고 순환할 수 있도록 해줍니다. 만일 이 시스템에 이상이 생긴다면 혈액 응고를 막을 수 없습니다. 백혈구 세포는 감염에 대항하여 방어벽을 만듭니다. 그리고 염증 조직에서 해로운 침입자를 공격하며, 가능하다면 파괴시켜 버리는 중요한 역할을 합니다. 가장 최근에 벵트 사무엘손 박사님이 발견한 류코트리엔이라는 물질은 백혈구 세포를 상처 부위로 유인하고 혈관 벽에 결합시키는 중요한 기능을 하였습니다.

이 물질들은 그야말로 방어 호르몬의 역할을 톡톡히 하고 있습니다. 그러나 가장 중요한 것은 무엇이든지 적당히 조절되어야 합니다. 알레르기 반응은 프로스타글란딘과 류코트리엔이 과다하게 생성되면서 일어나게 됩니다. 이들이 과다 생성되면 모든 알레르기 증상의 원인이 됩니다. 예를 들면 천식을 앓는 사람이 예민한 반응을 일으키는 어떤 물질에 노출되면 허파에서 다량의 류코트리엔이 생성되어 천식 증세가 심해지게 됩니다.

이 시스템의 형성 과정과 기능에 대한 연구로 우리 몸이 어떻게 건강한 체액을 유지하는지를 알게 되었습니다. 뿐만 아니라 알레르기, 염증, 혈관 질환처럼 만연되어 있는 몇몇 질병의 기전도 명백하게 밝혔습니다. 그리고 이 새로운 지식은 우리에게 질병을 미리 알려 예방할 수 있도록 정확하고 효과적인 방법을 알려 주었습니다.

이제 프로스타글란딘에 관한 연구는 전 세계적으로 이루어지고 있습니다. 그럼에도 불구하고, 이 분야 연구의 선두에서 그 발전을 촉진하고 있는 연구자들이 베리스트룀 박사님, 사무엘손 박사님, 그리고 베인 박사님입니다.

앞서도 말씀드렸듯이 수네 베리스트룀 박사님은 프로스타글란딘을 최초로 분리하였습니다. 그는 단순히 한 개의 물질로서가 아닌 전체 시스템으로서 이 물질의 기능을 밝힘으로써 오늘날과 같은 발전을 이룰 수 있었습니다. 뿐만 아니라 불포화지방산이 이들 시스템의 모체가 된다는 것도 발견하였습니다. 따라서 이 지방산에 대한 집중적인 연구가 이루어졌습니다.

베리스트룀 박사님의 제자인 벵트 사무엘손 박사님은 1960년대부터 이 분야에서 활약하며 중요한 화학적 발전을 이루어 냈습니다. 그는 이 시스템에서 가장 중요한 몇 가지 물질들의 구조를 규명하였습니다. 이 복잡한 시스템에 대한 그의 설명은 누구보다도 완벽했으며 그 구성 요소들의 상관관계를 이해하는 데 많은 도움을 주었습니다.

존 베인 박사님의 업적 중에서는 프로스타시클린의 발견 또한 빼놓을 수 없습니다. 이 물질 역시 이 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 그 외에도 아세틸살리실산이 프로스타글란딘의 생성을 억제함으로써 통증 완화 및 해열 작용을 한다는 사실도 밝혔습니다. 우리에게 이 물질은 현재 아스피린으로 더 잘 알려져 있습니다. 베인 박사님은 전 세계에서 가장 널리 사용되는 이 약품의 신체 내 작용 기전을 자세히 설명하였으며 이 내용은 프로스타글란딘 시스템의 기능이 필요한 연구자들에게는 중요한 연구 수단이 되었습니다.

오늘날 이 과학적인 업적은 전 세계 연구자들에게 많은 영감을 주고 있습니다. 따라서 프로스타글란딘 연구는 그 어느 때보다도 더욱 활발하게 진행될 것입니다. 동시에 이 업적은 기초과학 연구에 대한 지원이 사회 전체에 얼마나 커다란 기여를 하는지를 보여 주는 좋은 본보기로 기억될 것입니다.

베리스트룀 박사님, 사무엘손 박사님, 그리고 베인 박사님.
세 분이 발견한 생물학적 시스템은 정상적인 생명 현상뿐 아니라 몇 가지 질병을 나타내는 불균형 현상을 조절하는 중요한 역할을 하고 있습니다. 박사님들의 다양한 시도로 이 시스템의 구조와 생물학적 성질, 그리고 기본적인 기능 등이 밝혀졌습니다. 이것은 동시에 질병의 원인과 치료법을 연구하는 전 세계 연구자들에게 커다란 자극이 되었습니다.

왕립 카롤린스카 연구소와 노벨 위원회를 대신하여 세 분께 따뜻한 축하의 말씀을 드리게 된 것을 무한한 영광으로 생각합니다. 이제 국왕 전하로부터 노벨 생리·의학상을 받으시기 바랍니다.

-왕립 카롤린스카 연구소 뱅트 페르나우

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자료출처
www.ki.se, wikipedia, naver, Nobelprize.org

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