1강 / 20강

표적이 없는 병 — 그래서 자료부터 뒤졌다

Pun FW, et al. Front Aging Neurosci 14:914017 (2022)

근위축성 측삭경화증(amyotrophic lateral sclerosis, ALS). 운동신경세포가 하나씩 죽어 가는 병입니다. 팔다리가 약해지고, 말이 어눌해지고, 결국 숨 쉬는 근육이 멈춥니다. 진단 후 중앙값으로 2~5년이에요.

1869년에 이름이 붙었습니다. 150년이 넘었는데 병을 멈추는 약은 없습니다. 승인된 약이 몇 개 있지만 진행을 몇 달 늦출 뿐이에요.

약을 만들 자리를 아직 모른다

고등학생표적이 없는 병

ALS(근위축성 측삭경화증)는 치료 표적이 거의 없다.

병	표적 치료
일부 암	여럿
고혈압 · 당뇨	여럿
ALS	거의 없음

왜 없나

대부분의 환자에서 원인 유전자를 모른다. 가족성은 10% 남짓이고 나머지는 산발성이다.

표적을 모르면 자료에서 찾는 수밖에 없다 — 그것이 이 강의의 동기다

2022년에 인실리코메디신이 논문 하나를 냈습니다 (Pun FW, et al. Front Aging Neurosci 14:914017). 새 표적을 찾겠다는 논문인데, 그들이 한 일의 구조가 이 강의의 뼈대입니다.

🧠

237 대 91

공개 자료에서 모은 중추신경계 표본 — 환자와 대조

🧫

135 대 31

Answer ALS 의 iPSC 유래 운동신경세포 — 환자와 대조

🎯

17 + 11

고신뢰 표적 17개 + 신규 11개 = 28개

🪰

초파리 실험에서 신경퇴행을 실제로 되돌린 신규 유전자

고등학생자료부터 뒤진다는 것

접근	내용
가설 기반	아는 경로를 파고듦
자료 기반	발현 자료에서 무엇이든 찾음

자료 기반의 장점

아는 것에 갇히지 않는다. 예상 못 한 유전자가 나올 수 있다.

단점

문제	내용
잡음이 많음	다중검정
해석이 어려움	왜 그것인지 모름
결과인지 원인인지	구별이 어려움

자료가 알려 주는 것은 무엇이 달라졌나이지 무엇이 원인인가가 아니다

초파리에서 실제로 효과가 확인된 여덟 개는 이것들입니다. C9orf72 반복확장 초파리의 눈 신경퇴행을 억제했을 때 되돌린 유전자들이에요.

KCNB2 KCNS3 ADRA2B NR3C1 P2RY14 PPP3CB PTPRC RARA

이름만 봐서는 아무것도 안 보입니다. 칼륨 통로 둘, 아드레날린 수용체 하나, 스테로이드 수용체 하나, 퓨린 수용체 하나, 인산가수분해효소 하나, 면역세포 표지 하나, 레티노산 수용체 하나.

이 여덟 개가 어디서 나왔는지가 이 강의가 20강 내내 쫓는 질문입니다. 그리고 18강에서 우리는 놀라운 것을 발견하게 됩니다.

고등학생이 강의의 특징 — 실패를 그대로 본다

이 강의는 깔끔한 결론 을 목표로 하지 않는다.

마주칠 문제	강
메타데이터가 어긋남	6~9강
상위 목록이 전부 면역세포	11강
시리즈끼리 안 맞음	13강
같은 척수인데 상관 0.43	14강

이것이 실제 자료 분석의 모습이다

논문에는 정리된 결과 만 나온다. 그 뒤에 이런 문제들 이 있다.

깔끔한 그림 뒤에 있는 지저분한 과정을 보는 것이 이 강의의 목적이다

다섯 시리즈, 스무 해에 걸쳐 있습니다. 1999년 칩과 2019년 칩이 한 표에 들어옵니다.

Python 브라우저에서 실행

# 이 강의가 실제로 쓴 자료. 숫자는 전부 진짜입니다.
import pandas as pd

s = pd.DataFrame({
    "GSE":      ["GSE18920", "GSE26927", "GSE20589", "GSE833", "GSE139384"],
    "platform": ["GPL5188", "GPL6255", "GPL570", "GPL80", "GPL10558"],
    "year":     [2010, 2011, 2010, 2001, 2019],
    "ALS":      [12, 20, 3, 7, 10],
    "control":  [10, 45, 7, 4, 6],
})
s["total"] = s.ALS + s.control
print(s.to_string(index=False))
print()
print("ALS 합계   :", s.ALS.sum())
print("대조 합계  :", s.control.sum())
print("표본 합계  :", s.total.sum())
print()
print("논문은 237 대 91 이었습니다. 우리는 그 4분의 1 규모예요.")
print("작지만 성질은 똑같습니다.")

고등학생20강의 지도

단계	강
병을 이해	1~3강
자료를 열고 정리	4~9강
합쳐서 분석	10~14강
다른 층의 자료	15~17강
검증과 판정	18~20강

4~9강이 여섯 강이다

자료를 정리하는 데 여섯 강을 쓴다.

그것이 실제 비중이다 — 분석보다 정리에 시간이 더 든다.

공개 자료 분석의 대부분은 자료를 쓸 수 있게 만드는 일이다

🤔 확인 문제

Pun 등(2022)이 표적을 찾을 때 자료를 두 층으로 쓴 까닭으로 가장 알맞은 것은?

🤔 확인 문제

이 강의가 실제로 쓴 표본 수는?