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노벨상인물

헤럴드 엘리엇 바머스 Harold Elliot Varmus

헤럴드 엘리엇 바머스 [이미지]
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NIH (미국국립보건원)
  • 작성 2015-03-16
  • 조회 1,819
  • 출생12/18/1939
  • 국적 미국
  • 분야미생물학
  • 소속미국국립보건원(NIH)
  • 출신대학컬럼비아대학교 대학원 박사
  • 주요업적암을 유발하는 레트로바이러스 연구
  • 수상노벨생리의학상(1989)
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인물정보

미국의 미생물학자. 1976J.M.비숍과 함께 암의 발생 메커니즘을 밝혀냈다. 1989년 암유전자의 기능을 밝혀 인체 내에서 암이 어떻게 진전되는가에 대해 새로운 시각을 제시하여 비숍과 함께 노벨생리·의학상을 공동 수상하였다.

“20세기 초 동유럽 유대인들의 뉴욕 주변으로의 이민이라고 그의 자서전에 쓰여 졌듯이 헤럴드 바머스는 뉴욕 주 동부에서 태어났다. 그의 증조부 제이콥 바머스(Jacob Varmus)는 세기가 바뀐 후 폴란드의 바르샤바라는 작은 마을에서 새로운 세계인 뉴욕 뉴버그에 정착한 1세대 농부였고, 후에는 뉴저지 뉴어크에서 모자제조사로 일을 했다. 바머스가 태어나기 3년 전, 프리포트에 정착하여 의학을 공부했던 그의 아버지가 그곳에서 병원을 운영하던 한다. 미국이 전쟁에 참여하게 되었을 때, 바머스의 아버지는 1946년까지 그의 가족들이 거주하던 플로리다 윈터파크 근처에 있는 공군 병원에 파견되었다. 그곳은 바머스의 동생 엘린 제인(Ellen Jane)이 태어난 곳이기도 하다. 한 인터뷰에서 그는 그곳에 대해 기다란 벤치들과 타이어에 앉아 농어 잡이를 하는 것이 아직도 기억에 남는다.’고 말하기도 했다.

1957년 프리포트 고등학교를 졸업 하고 바머스는 의대진학을 준비하기 위해 애머스트 칼리지(Amherst College)에 입학한다. 하지만 애머스트 칼리지에서의 그의 경험은 인생 계획을 바꾸는 계기가 된다. 그곳에서 학업에 대한 압박과 강요는 의사로써 그의 미래에 대해 다시금 생각해 보게 만들었고, 그는 과학에서 철학으로 마침내는 영문학으로 전공을 바꾸게 되었다. 그는 또한 활발한 정치가이자 저널리즘이였으며, 애머스트 대학 신문 편집자로 활동하기도 했다. 1961년에 영어학 학위를 받은 후, 바머스는 하버드로 간다. 영문학 대학원생의 첫 학년을 보내던 어느 날, 바머스는 영어학 교수가 되는 꿈을 꾸게 되었는데, 꿈에서 그가 아파서 수업을 빠지게 되었더니 그의 학생들이 실망하기보다 수업이 취소되어 기뻐하고 있었다. 그가 꿈에서 깼을 때, 만약 그가 의사였다면 그가 결근한 것에 대해 아무도 기뻐하지 않았을 것이라는 생각이 그를 다시 의대생으로 돌아가게 만들었다고 했다. 바머스는 하버드 의대에 두 번이나 지원했지만 두 번 모두 실패하게 된다. 그가 아직 충분히 성숙하지 않다고 생각한 학교 측 위원회는 그에게 2년 동안 군복무를 맡을 것을 권유한다. 그러나 바머스는 포기하지 않고 콜롬비아 대학의 의대에 지원한다.

바머스는 정신의학과 국제 보건에 많은 관심을 갖고 있었다. 인도에 있는 바레일리 병원에서 실습기간을 가졌고 의학에 있어서 경력을 쌓는 기간 동안 바머스는 콜롬비아 장로 병원에서 인턴으로 근무했다. 그러나 1968년 그의 계획은 베트남 전쟁이 일어나면서 틀어지게 된다. 참전을 피하기 위해 바머스는 분자생물학자 아이라 파스탄(Ira Pastan)의 실험실에 임상보조사로 지원하여 미국국립보건원(NIH) 실습생에 지원하게 된다. 파스탄은 갑상선 분야의 호르몬에 의한 영향에 관해 연구했었는데, 바머스가 연구실에 도착할 때 까지, 바머스의 초점은 바머스에게는 익숙하지 않았던 대장균 유전학 연구로 흘러가고 있었기에 흥미를 느끼지 못했다.

후에 센프란 시스코로 거처를 옮겨 1969년 바머스는 캘리포니아 대학(UCSF)에서 면역학자이자 미생물학자인 미셸 비숍(Michael Bishop)과 박테리아 유전자의 팽창과 종양 바이러스학에 관해 협동연구를 시작한다. 특히, 그는 레트로 바이러스의 그들의 발암 유발 요소뿐만 아니라 그것의 독특한 생명주기의 양상과 유전자 변형의 기원 그리고 유전적 변화 원인의 잠재성에 관해 연구한다. 그 당시 많은 과학자들은 레트로 바이러스는 숙주의 게놈 안에 그들의 유전자를 주입함으로써 암을 유발한다고 생각했었다. 그러나 1975, 바머스와 비숍은 이러한 바이러스성 유전자는 숙주로부터 포획된다는 것을 발견했다. 그들의 발견은 암이 원종양유전자라고 불리는 일반 세포 유전자로부터 발달 될 수 있음을 증명했다.

이 새로운 통찰력은 암을 포함한 많은 수의 세포의 유전자가 격리 될 수 있음을 의미한다. 이 사실은 오래전에 암이 유전병으로 알려져 있었지만, 그들의 발견의 중요성은 암 역할을 하는 세포를 명확하게 정의 할 수 있게 했다는 것이다. 바머스와 비숍의 획기적인 연구는 현제 이해에 중 기여로 여겨지고 있으며 과학 커뮤니티가 적극적이고 성공적으로 암의 유전적 기원을 연구할 수 있게 해주었다. 이러한 공로로 1989년 노벨상을 수상했다.

바머스에게는 또 다른 과제가 주어졌다. 그는 미국국립보건원(NIH)의 소장으로 임명된 첫 번째 노벨상 수상자가 되었다. 그의 폭넓은 교육과, 순수과학 연구에 대한 열정 그리고 그의 카리스마와 미국국립보건원(NIH)의 최고 경영자로써의 자격 요건에 대한 질문을 중요하게 여기는 힘은 모두에게 알려진 사실 이였다. 지명되기 이전에 그는 25명 넘지 않는 인원으로 연구실을 운영해왔다. 그는 이제 세계에서 가장 큰 의학 연구소를 운영하는 책임자가 되었다.

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시상연설

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.

우리 몸은 세포라고 부르는 독립적으로 살아 있는 실체로 구성되어 있습니다. 개개인의 세포 수는 이 지구상에 존재하는 모든 인구의 수보다도 약 1,000배나 더 많습니다. 지금 이 시간에도 이 모든 세포들은 조절되며 상호작용합니다. 이러한 조화로운 상호작용은 생물학 분야에서 가장 경이로운 현상입니다.

우리가 손가락을 베었을 때, 상처에서는 치료가 시작됩니다. 놀라울 정도로 잘 조절되는 세포분열에 의해 상처 부위의 피부와 이웃 조직들은 본래대로 회복됩니다. 올해의 노벨 생리·의학상은 세포의 성장과 분열을 조절하는 기전의 발견에 관한 것입니다. 이러한 발견은 정상세포의 균형 잡힌 성장을 연구함으로써 만들어진 것이 아니라, 닭에서 종양을 일으키는 바이러스를 조사하는 과정에서 이루어졌습니다.

1966, 페이턴 라우스 박사는 55년 전 자신의 이름을 따서 명명한 종양 바이러스를 발견한 공로로 노벨 생리·의학상을 수상했습니다. 1970년대 중반에는 라우스바이러스가 종양의 유도에 관여하는 독립적인 유전자를 가지고 있다는 것을 발견하였습니다. 하지만 이 유전자는 바이러스 복제에는 이용되지 않습니다.

올해의 수상자들인 마이클 비숍 박사님과 해럴드 바머스 박사님은 동료들과 함께 라우스바이러스 내에 존재하는 종양 유도 유전자를 식별할 수 있는 분자 식별자를 개발하였습니다. 그리고 이 분자 식별자를 이용해 그 결정적인 유전자가 모든 종의 정상적인 세포 내에 존재하고 있음을 밝혔습니다.

그들과 과학 단체들은 라우스바이러스의 종양유도 유전자가 놀랍게도 세포 그 자체에서 비롯되었다는 결론을 내릴 수밖에 없었습니다. 하지만 우리가 세포 내에 암세포를 발현하는 유전자를 가지고 있다는 뜻은 아닙니다. 세포 내에는 진화론적인 의미로 세포의 정상적인 성장과 분열을 통제해 온 약 수백 가지의 유전자들이 있습니다. 이러한 유전자 중에 어느 하나라도 문제가 생기면 세포의 성장을 통제하는 정보망에 이상이 생깁니다. 그러면 세포에는 혼란이 일어나고, 그 결과 종양이 생성되는 것입니다.

지금까지 우리는 의학적인 불균형 상태를 연구해 오면서 생물계의 정상적인 기능에 대한 새로운 통찰력을 얻었습니다. 비정상이란 19세기 스웨덴의 시인 에릭 조안 스태그넬리어스가 이야기한 혼돈은 신의 이웃입니다라는 말처럼 정상인 것의 거울 형상과도 같은 것입니다. 60여 종을 넘는 성장통제 유전자 집합이 종양세포에 드러났기 때문에 그들은 종양 유전자라는 약간 비논리적인 이름을 갖게 되었습니다. 이 이름은 종양을 의미하는 그리스어 ‘onkos’에서 유래되었습니다.

단백질이 종양 유전자의 지시 아래 합성된다는 사실은 우리에게 세포 내의 복잡한 성장통제 신호체계에 대해 많은 것을 알려주었습니다. 이러한 신호사슬에는 성장인자, 세포 표면에 존재하는 성장인자 수용체, 세포 표면에서 세포핵 내 유전자에 신호를 전달하는 물질, 그리고 마지막으로 유전자에 직접 영향을 주는 물질들을 포함합니다.

암은 세포 내 유전물질이 붕괴되면서 시작됩니다. 그러나 대부분의 경우에 한 가지만의 붕괴로는 충분하지 않으며, 여러 개의 극단적인 붕괴가 누적되어야 합니다. 따라서 암은 다른 질병들에 비해 발병에 많은 시간이 걸립니다. 지금까지 비정상 기능을 갖는 종양 유전자는 인간에게서 다양한 종양을 유발하는 것으로 드러났습니다. 우리는 처음으로 이러한 질병들의 배후에 감춰진 복잡한 체계들을 이해하게 되었습니다. 다양한 형태의 암들을 진단하고 치료할 수 있는 새로운 기회가 주어진 것입니다.

마이클 비숍 박사님, 그리고 해럴드 바머스 교수님.

두 분이 발견한 레트로바이러스성 종양 유전자들이 세포에서 기인한다는 사실로 세포의 정상 성장을 지배하는 요인들에 관한 연구는 매우 활발해졌습니다. 이번 연구는 우리에게 생의 가장 근본적인 현상들 중 하나에 대한 새로운 관점을 갖게 했으며, 그 결과 우리가 암이라고 부르는 복잡한 질병에 대한 새로운 통찰력을 갖게 하였습니다. 카롤린스카 연구소 노벨위원회를 대표하여 교수님께 뜨거운 축하를 보내드립니다. 이제 전하께서 시상하시겠습니다.

왕립 카롤린스카 연구소 에를링 노르비

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자료출처
www.nih.gov/.google, wikipedia, naver, Nobelprize.org

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