한국과학기술정보연구원(원장 박영서, 이하 KISTI)은 국가슈퍼컴퓨팅연구소(소장 이지수)에서 개발한 가상세포응용시스템 기술 응용 사례가 늘어나고 있다고 8일 밝혔다.

가상세포응용시스템 기술은 세포 수준에서의 다양한 모델링과 분석을 가능케 하는 기술로서, 대규모 문헌정보를 분석해 생물학적 상호작용 네트워크 형태로 가시화한 결과를 생성한다.

 

또한 연구자가 가상실험을 통해 손쉽게 시뮬레이션을 할 수 있어 생물학 연구의 속도를 단축시켜줄 수 있다는 설명이다. 이는 국가슈퍼컴퓨팅연구소가 보유한 슈퍼컴퓨터과 초고속연구망으로 방대한 양의 바이오 빅데이터를 신속하게 계산, 분석 가능한 시스템을 구축할 수 있다.

 

실제 질병관리본부는 이를 통해 노화 관련 생물학적 네트워크를 구축했다. 질병관리본부 뇌질환과 박상익 과장은 미국 국립 의학 도서관에서 제공되는 논문들의 정보를 이용, 노화 및 대사 질환을 관장하는 유전자 및 단백질 정보를 추출해 이들의 네트워크를 구축할 수 있었다.

 

이를 통해 노화에 연관된 총 7개의 생체신호전달경로를 구축할 수 있었는데, 박 과장은 “국제적으로 선례가 없는 노화관련 생물학적 네트워크를 대규모 문헌분석으로 구축한 것으로 모호한 노화 과정에 대한 연구의 초석이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

또한 한국한의학연구원 김철 박사 역시 문헌 분석을 통해 항염증 관련 생체신호전달경로를 구축했다. 이를 기반으로 한 분석을 통해 다양한 약재의 항염증 효능에 대한 시뮬레이션을 수행하는 연구를 진행해 약재가 가진 효능을 예측할 수 있는 기틀을 마련할 수 있었다는 설명이다.

국립암센터 남승윤 박사는 대용량 유전자 발현데이터를 이용, 췌장암 발생과 관련돼 있는 생체신호전달경로를 대용량 시뮬레이션을 통해 밝혀내는 연구를 수행했다.

 

현재 KISTI의 가상세포응용시스템은 연간 400여 건의 서비스를 제공하고 있으며, 학술 연구 외에도 건강보조식품이나 화장품 등 바이오 데이터 분석을 필요로 하는 상품개발의 기초가 되는 연구에도 활용되고 있다.

특히 생명 정보 연구 분야는 빅데이터 시대를 맞아 가장 큰 변화를 맞고 있는 분야로, 차세대 염기서열분석 기법의 등장과 발전에 힘입어 매 실험 당 수백 GB에서 수 TB에 이르는 데이터가 생산되고 있다.

 

미국 국립 의학 도서관의 경우, 매년 70만 건 이상의 바이오 및 의학 분야 관련 논문이 등록되고 현재까지 등록된 논문의 숫자는 2000만 건 이상이 되는 실정이다. 이러한 데이터의 크기 및 숫자의 증가 속도는 매우 빠른 속도로 가속화되고 있으며, 최근 생명 정보 분야 연구에서는 대용량의 데이터를 분석하거나 다수의 문헌 정보를 분석해 연구를 수행하는 방법이 필수적인 방법이 되고 있다.

KISTI 박영서 원장은 “가상세포응용시스템을 통해 국내 바이오 빅데이터 연구가 더욱 활발히 이루어지기를 기대한다”고 말했다.