1강 / 20강

드라이버와 패신저 — 진짜 범인은 몇 안 됩니다

수만 개의 변이 중 병을 일으킨 것

드라이버와 패신저 — 진짜 범인은 몇 안 됩니다
암세포 하나에는 변이가 수천 개 있지만, 운전대를 잡은 것은 몇 개뿐입니다.

암 환자 한 사람의 종양에서 DNA를 읽으면, 정상 세포와 다른 자리가 보통 수천 군데 나옵니다. 어떤 암은 수십만 군데까지 갑니다. 그럼 그 수천 개가 전부 암을 일으킨 걸까요?

아닙니다. 대부분은 암이 생긴 뒤에 딸려 온 변화입니다. 암세포는 복제를 험하게 하기 때문에 여기저기 오타가 쌓이는데, 그 오타들은 병에 아무 영향도 주지 못한 채 그냥 함께 실려 다닙니다.

🚗
드라이버
운전대를 잡은 변이 — 병을 일으킨 것
🧍
패신저
그냥 같이 탄 변이 — 결과일 뿐
🕵️
DIGGIT
둘을 갈라내는 알고리즘

이 강의의 주인공 DIGGIT 은 바로 이 일을 합니다. 정식 이름은 Driver-gene Inference by Genetical-Genomic Information Theory — "유전·유전체 정보이론으로 드라이버 유전자를 추론하기"입니다. 컬럼비아 대학교 안드레아 칼리파노(Andrea Califano) 연구팀이 만들었습니다.

반복성(recurrence)은 드라이버를 찾는 가장 오래된 단서입니다. 하지만 이것만으로는 부족합니다.
Python 브라우저에서 실행

반복만으로는 왜 부족할까요

위 표에서 MUC16 이 24명에게 나왔습니다. 꽤 자주 나온 셈이죠. 그런데 MUC16은 유전자 자체가 어마어마하게 깁니다. 과녁이 크면 화살이 자주 꽂히는 게 당연합니다. 실력이 아니라 크기 덕입니다.

이런 함정이 한둘이 아닙니다.

  • 과녁 크기 — 긴 유전자는 그냥 자주 맞습니다
  • 돌연변이가 잘 생기는 자리 — DNA 서열에 따라 오타율이 다릅니다
  • 같이 딸려 오는 이웃 — 복제수 변이는 한 유전자만 지우지 않고 구역째 지웁니다. 그 구역 안에 든 수십 개 유전자가 전부 용의선상에 오릅니다

그래서 "몇 번 나왔나"만 세면 범인 옆에 서 있던 사람까지 다 잡아들이게 됩니다. 필요한 것은 이 변이가 실제로 무슨 일을 했는지를 보는 눈입니다.

🎮 직접 골라 보세요

변이 목록을 보고 드라이버 후보를 골라 보세요. 단서를 하나씩 켜 가면서 순위가 어떻게 뒤집히는지 확인해 보시면 됩니다.

단서를 하나 더 볼 때마다 범인 후보가 바뀝니다
불러오는 중…
🤔 확인 문제
어떤 유전자에서 변이가 많은 환자에게서 발견되었습니다. 이것만으로 드라이버라고 말할 수 없는 가장 큰 이유는?

DIGGIT 이 던지는 질문

기존 방법이 "이 변이가 얼마나 자주 보이나"를 물었다면, DIGGIT 은 질문을 바꿉니다.

이 변이가 있는 환자에게서 세포를 망가뜨리는 핵심 단백질이 함께 미쳐 날뛰는가?

즉 변이 → 핵심 단백질 → 병 이라는 사슬을 통째로 요구합니다. 사슬이 이어지지 않으면, 아무리 자주 보이는 변이라도 후보에서 뺍니다.

그 "핵심 단백질"을 어떻게 찾는지는 앞선 두 알고리즘 ARACNe 와 VIPER 가 맡습니다. 다음 강에서 셋이 어떻게 이어지는지 봅니다.

이 계산을 제대로 하는 방법이 11강에서 배울 aQTL 입니다. 지금은 모양만 봅니다.
Python 브라우저에서 실행
🤔 확인 문제
DIGGIT 이라는 이름의 정식 명칭은 무엇인가요?
🤔 확인 문제
복제수 변이(CNV)가 드라이버 판정을 특히 어렵게 만드는 이유는?