김용수 (Yongsoo Kim) The Netherlands Cancer Institute, VU University Medical Center
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Nat. Commun., Published 06 November 2019, 10, Article number: 5034 | DOI https://doi.org/10.1038/s41467-019-13027-2
Genomic data integration by WON-PARAFAC identifies interpretable factors for predictingdrug-sensitivity in vivo

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

애초에 이 논문에 사용된 방법론은 ChIP-seq 데이터(어떤 단백질이 유전체의 어느 위치에 붙는지를 알아보는 데이터)를 타겟으로 만들었습니다. 하지만 3차원 데이터로 표현하기에 ChIP-seq은 실패확률이 높아서 missing observation이 많이 발생했습니다. 다른 적용을 찾다가 cancer drug screening으로 넘어오게 되었는데요. 초기에는 반응 예측까지 동시에 시도하였는데 성능에 큰 매력이 없어서 여러 데이터 통합에 있어서의 매리트에 초점을 맞추게 되었습니다. 어찌 보면 처음에 기획했던 이야기에서 조금씩 비껴갔는데요. 그래도 새로운 방법론의 적용이었고, 그 안에서 얻을 수 있는 경험 및 지식을 최대한 잘 뽑아서 공유하지 않았나 생각합니다.

한가지 이 논문의 흥미로운 점은, 마지막 저자인 Daniel이 교수가 아니라 포닥이라는 점입니다. 실제로 이 친구가 가장 많은 인풋과 큰 방향의 결정을 수행하였고, 그 외 교신 저자들은 덜 직접적으로 관여했기에 참으로 합리적인, 그런 의미에서 매우 더치스러운, credit 배분이라고 할 수 있겠습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

네덜란드 암 연구소(the Netherlands Cancer Institute; NKI) 에 2015년 포닥으로 나왔을 때 시작한 연구였는데요, 현재는 암스테르담 자유대학교병원 (Amsterdam UMC; location VUmc) 조교수로 일을 하면서 마무리 지어진 논문입니다. 네덜란드 암 연구소는 네덜란드 안에서 유일하게 암만을 다루는 병원이고, 특히 설립 초기(1913년 설립)부터 연구와 임상을 병행하는 전통을 고수해 왔습니다. 임상의와 기초과학자까지 함께 어울리며 일 하는 모습이 아주 인상적이었고, 저 또한 다양한 분야의 학자들, 의사들과 직/간접적으로 교류할 기회가 많았습니다. 아무래도 의학 분야이기 때문에 임상이 주도할 수 있는 환경에서도 생물정보학에만 집중하는  Computational Cancer Biology Group (ccb.nki.nl; prof. dr. Lodewyk Wessels)이 별도로 존재하였습니다. 저는 이 랩과, hormone dependent cancer를 연구하는 랩 (prof. dr. Wilbert Zwart)에 동시에 소속되어 일을 했습니다.

현재 소속기관인 암스테르담 대학교병원 (Amsterdam UMC)는 원래 암스테르담 대학병원 (Amsterdam Medical Center)과 자유대학교 병원 (Vrij University Medical Center)의 두개의 별도의 대학병원이었으나 작년에 연합하였습니다. 저는 그 중 자유대학교 병원에 있는 암 센터 (Cancer Center Amsterdam)에서 일하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

저는 컴퓨터 공학과 출신이고, 기계학습으로 박사를 했기 때문에 전통적인 의미에서 생물학자는 아닙니다. 이 차이가 보람을 느끼는 지점에서도 차이를 가져오는데, 저는 새로운 데이터를 기존에 없던 (혹은 다르게 쓰이던) 방법을 적용해서 더 많은 정보를 얻어내는 데 보람을 많이 느낍니다. 혹은 그 과정에서 어떤 프로그램이 예쁘게 잘 짜지거나 원하는 기능을 잘 수행하면 기분이 좋습니다. 그런 의미에서는 '생명의 신비' 는 우선순위에서 밀리고, 대신 결과 해석에 조금 더 엄격할 수 있는 것 같습니다. 포닥 시작 후 3번째 1저자 논문이고 공교롭게 3번 모두 Nature Communication에 실렸는데요. 저는 개인적으로 계산에 초점을 맞춘 이 논문이 암에 대한 이야기거리가 더 많은 다른 두 논문보다 더 보람 있었습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

기계학습, 혹은 생물정보학과 관련하여 저변이 많이 바뀌고 있습니다. 특히, Python/R 등을 통해서 누구든 fancy한 기계학습 한번쯤 돌리는 건 금방 할 수 있는 시대가 되었습니다. 게다가 cloud 서비스 그리고 Docker 등 계산 환경을 만드는 데 사용할 수 있는 솔루션도 많이 생겨나서 이제 컴퓨터 셋업을 고민하는 일도 줄어들고 있습니다. 하지만 그렇기 때문에 생물 정보학을 하고 싶다고 하면, 통계나 기계학습에 대한 이론적 바탕을 더 탄탄히 해야 한다고 생각합니다. 왜냐하면 편리해진 기술에 대한 접근성은 컴퓨터에 익숙치 않은 사람들에게조차 고도의 정보학 기술의 활용을 할 수 있게 하기 때문입니다. 단순 활용이 아니라 새로운 방법을 구축할 수 있거나, 혹은 문제가 있을 때 대안을 제시할 수 있는 수준이 되는 것이 생물정보학자로서의 가치를 더 높여주는 일이라 생각합니다. 반대로 생물학 하시는 분들은 조금만 공부하면 할 수 있는 것이 많아지니, 기본적인 코딩을 할 수 있으면 유익할 것 같습니다. 또 마지막으로, 생물학자 등 다양한 사람들과 협업을 많이 할 수 있는 환경을 찾아가는 것이 개인의 발전을 위해서 좋다고 생각합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이제 독립 연구자로 시작한지 막 1년이 되었는데, 흥미로운 프로젝트를 만들기 위해서 협업자들을 찾고 있습니다. 제가 관심 있는 것은 종양내 이질성을 다루는 문제인데, 특별히 정보학적 관점에서 더 나은 방법을 찾기 위해서 노력하고 있습니다. 이를 위해서 검증 실험을 할 사람들도 찾고 있고, 또 같은 대학 수학과 분들과도 협업을 해서 여러 분야 전문가들과 함께 일하는 환경을 유지하려고 노력하고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

이 섹션에서 주로 고마운 사람들을 나열하는 것 같습니다. ㅎ 우선 한국에 있던 시절 은사분들과 동료들에게 감사합니다. 기계학습 연구실 (최승진 교수님)과 시스템 생물학 연구실 (황대희 교수님)을 주기적으로 왕래하면서 공부하는 기회 덕분에 학제간 연구를 일찍이 경험할 수 있었고, 덕분에 지금처럼 두 분야 이상의 학자들과 함께 하는 환경에서 일을 할 수 있었습니다. 또 NKI에 있던 시절 제 연구를 지원해 주던 동료들에게 감사한 마음입니다. 특히 생물학자에 방법론에는 전혀 관심이 없음에도, 그리고 제 월급이 나오는 과제와 아무 상관이 없는 연구활동이었음에도 지지해준  Wilbert에게 고맙습니다. 방법론 개발과 스토리 텔링에 실질적으로 큰 도움을 준 Daniel과 Lodewyk에게도 고맙습니다. 그리고 저자로 언급되지는 않았으나 작고 크게 연구 과정에 아이디어를 제공한 동료들에게도 고맙습니다. 저는 사실 이론에 더 친숙한 사람인데, 대부분의 동료들이 생물학자였기에 그들과 더 가까이 가기 위해 노력한 결과 조금 더 많은 사람이 이해할 수 있는 논문이 되었습니다.

한국에서 동고동락 하다가 질긴 인연으로 여기까지 함께 하고 있는 빈진혁 박사에게도 감사합니다. 단지 처지상의 동질감 뿐만 아니라 실제적으로 서로의 연구에 인풋을 주고 받을 수 있는 한국인 동료가 있다는 것이 참으로 큰 위로입니다. 이외에도 함께 타지에서 나그네의 삶을 나누고 있는 네덜란드 한인 교회와 친구들에게도 고맙습니다. 처음에 네덜란드에 포닥을 구하게 되었을 때 주변 환경이나 한국인 커뮤니티의 존재 여부 등은 일체 신경쓰지 않았는데, 이렇게 가족과 같은 이웃을 얻었으니 참으로 큰 복입니다. 마지막으로 학업과 진로의 과정에서 늘 변함없이 지지해 준 가족, 특히 포닥을 구하는 과정에서부터 모든 과정에 함께하였고 언제나 나보다 나를 믿어준 아내 아름이에게 고맙습니다. 늘 차고 넘치는 감사의 제목이 있음에 감사합니다. 받기에만 익숙하고 베풀기엔 늘 인색하지만, 괜찮은 사람 좋은 아버지가 되도록 노력하겠습니다.

Category : Bioinformatics
등록일 2019.11.26
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