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의학의 응용을 위한 시스템 생물학의 진보 시스템 바이올로지는 급속하게 성장하는 학문 분야로 생물학 체계의 복잡한 상호작용을 체계적으로 연구하며 의학 분야에서 중요성이 점점 커지고 있다. SysBioMed는 유럽위원회의 Framework Programme 6 을 통해 지원이 이루어지는 특별 지원 활동(Specific Support Action: SSA)이다. 이 활동의 핵심 목적은 의학 연구, 치료법과 약물 개발을 위해 시스템 바이올로지의 잠재성을 탐구 하는 것이다. 이 정책 보고서를 만들기 위해 SysBioMed는 인정받는 분야별 지도자와 젊은 연구자를 한데 모아 의학 분야 안에서 시스템 바이올로지의 적절한 응용 분야를 확인하고 우선 분야를 결정하도록 하였다. 이 보고서는 의학에의 응용 면에서 시스템 바이올로지의 도전, 넘어야 할 장애와 기회에 대해 열번의 주제별 워크샵에서 논의한 사항과, 보고서를 작성한 저자들 간의 토론에서 나온 결론과 권고사항을 기록한 것이다. 인간에게 영향을 미치는 대부분의 질병은 복잡한 네트워크를 통해 다수의 다양한 요인이 상호작용한 결과로 전통의 직선적인 설명과는 달리 고도로 비직선적인 역동성을 보인다. 따라서 질병에 대한 새로운 접근법은 현대 의학의 진보를 요구했고, 시스템 바이올로지는 여러 학문분야를 통한 접근으로 인해 복잡한 시스템을 제어할 유망한 통로를 제공했다. 의학분야에서 시스템 바이올로지는 조기진단을 촉진하고, 질병의 원인, 진행, 증상의 발달을 이해하고, 병의 원인을 이해하며, 치료법을 정교하게 하고, 새로운 약물과 치료법 개발을 돕고, 새로운 의학 기계를 설계하고 시험하며, 궁극적으로는 맞춤의학(personalized medicine)을 실 현하는 데 기여할 것이다. 시스템 바이올로지는 수학적인 모델링을 생물의학에 응용하였다. 수학적 모델링은 컴퓨터 모의실험(in silico)에서 유익한 도구가 되는데, 이를 이용해 가상 실험을 수행하고 반복할 수 있다. 시스템 바이올로지의 장기 목표 중 하나는, 이것을 통하지 않으면 비윤리적이며, 비용이 많이 들고, 시간을 소모하며 단순히 불가능한 실험을 대신하는 컴퓨터 실험(computational experiments)을 가능하게 하는 것이다. 유망 응용분야는 암, 암과 노화의 관계, 염증성 질환, 당뇨, 시간생물학(chronobiology)과 최적 시간 치료법(chronotherapy), 중추 신경계 질환이다. 생물학과 의학 분야에서 수학적 모델링을 응용하는 데 아직도 주된 장애가 되는 것은 질이 좋은 많은 양의 정보를 이용하는 데 제한이 있다는 점이다. 그런 정보의 생성은(예를 들어, 양적인 단백질체학: quantitative proteomics) 전통적인 실험보다 비용과 시간이 많이 들어 소규모 연구팀은 할 수가 없다. 따라서 우리는 여러 학문의 진보한 기술을 모으는 정보 센터를 만들어 효과적인 표준화를 이루고, 정보에 대한 접근과 공유를 수월하게 할 수 있기를 권한다. 목차 1. 서론. 도입 2. 수학적 모델링을 생물의학에 응용 - 시스템 생물학의 첫 성공담 3. 수학적 모델링의 가치 – 유망한 응용분야 7. 실험과 이론적인 접근의 통합 – 시스템 생물학에서 선진 모델링을 위한 적합한 자료 생성 8. 생물학 과정의 역동적인 모형 창조 9. 결론과 관점. 감사의 말. 기고자 |
