출처 : https://www.bioin.or.kr/board.do?num=291489&cmd=view&bid=report&cPage=1&cate1=all&cate2=all2&s_key=title&s_str=%EB%A7%88%EC%9D%B4%ED%81%AC%EB%A1%9C%EB%B0%94%EC%9D%B4%EC%98%B4&sdate=&edate=

1. 개요

가. 마이크로바이옴 개요

마이크로바이옴(microbiome)이란 마이크로바이오타(microbiota)와 게놈(genome)이 합쳐서 만들어진 합성어로, 인간, 동? 식물, 토양, 바다, 호수, 암벽, 대기 등 모든 환경에서 서식하거나 공존하는 미생물과 그 유전정보 전체를 포함하는 미생물군집이라고 할 수 있다. 최근에는 다양한 환경에서의 미생물군집을 말하기도 한다. 식물마이크로바이옴, 동물마이크로바이옴, 환경마이크로바이옴, 인체마이크로바이옴, 장내마이크로바이옴, 피부마이크로바이옴 등 다양한 마이크로바이옴에 대한 연구들이 보고되고 있다. 이중에서도 인체마이크로바이옴에 대한 연구가 가장 많이 진행되고 있으며, 인체마이크로바이옴 중에서도 장내마이크로바이옴에 대한 연구가 가장 활발히 진행되고 있다.

마이크로바이옴에 대한 본격적인 연구는 2010년 이후부터 시작되었으며, 2014년 세계경제포럼(다보스포럼)에서 세계 10대 유망 미래 기술 중 하나로 인체마이크로바이옴치료제가 선정되면서 인체마이크로바이옴에 대한 관심도가 높아지게 되었다. 인체 내의 많은 미생물들이 비만, 당뇨, 아토피 같은 질환과도 관련이 있다는 보고가 나오면서 인체 내 미생물들의 군집으로서의 마이크로바이옴에 대한 관심도가 증가하게 되었고, 최근에는 노화와 정신질환 등도 인체 내 마이크로바이옴과 관련이 있다는 보고가 나오면서 인체 내 미생물들이 인간의 건강과 질병에 미치는 영향이 크다는 것을 인식하게 되었다.

마이크로바이옴이 인체에 큰 연향을 미친다는 것은 2006년 제프리 고든박사(워싱턴대학, 미국)의 연구 발표로 인식의 변화를 가져왔다. 제프리 고든박사는 비만 쥐와 마른 쥐의 분변을 각각 무균 쥐에 주입한 결과 비만 쥐의 분변을 주입한 무균 쥐가 마른 쥐의 분변을 주입한 무균 쥐보다 빠른 시간 내에 비만이 되는 것을 확인하고 비만인 사람과 마른 사람의 장내 마이크로바이옴이 다르다는 연구 결과를 2006년 네이처에 발표하였다[1]. 그 후 비만에 대해 불일치하는 여자 쌍둥이의 분변을 무균 쥐에 주입한 결과 비만쌍둥이로 부터 분변을 주입받은 쥐가 마른쌍둥이로부터 분변을 주입받은 쥐보다 빨리 지방이 증가하여 비만이 되는 것을 확인하고 2013년에 사이언스에 발표하였다[2]. 이런 결과들은 장내 마이크로바이옴이 비만과 밀접한 관계를 가지고 있다는 것을 알게 해 주었고, 사람들에게 큰 반향을 일으켰다.

출처 : 동아사이언스
A.W Walker et al., 2013, Science, 341(6150), 1069-1070

나. 마이크로바이옴 연구와 NGS 유전체 분석

마이크로바이옴 연구가 비약적으로 발전은 유전체 분석 기술의 발전과 밀접하게 연관되어 있다. 1990년대 진행된 인간게놈프로젝트(Human Genome Project, HGP)는 큰 기대를 모았다. 인간의 모든 유전자의 염기서열이 밝혀지면 질병과 관련된 많은 어려운 문제들이 빠르게 해결될 것이라고 생각하였다. 그러나 인간의 염기서열 분석만으로는 생명현상 전반에 대해 이해하고 문제를 해결하는데 한계가 있다는 것을 인식하게 되었다. 그 후 인체 내에서 공존하고 있는 인체 마이크로바이옴에 관심을 가지게 되었고 이들에 대한 유전체 분석을 시작하였다.

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