집에서 코로나 연구에 기여하는 법
집에서 코로나 연구에 기여하는 법
  • 함예솔
  • 승인 2020.04.02 17:40
  • 조회수 2472
  • 댓글 0
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시민과학(citizen science)은 "과학 연구에 대한 공공의 참여와 협력"으로 정의되는데요. <The Conversation>에 게재된 바에 따르면 사람들이 집에서 자가격리 혹은 재택근무를 하는 동안 코로나 바이러스 연구에 기여할 수 있는 방법이 있다고 합니다. 전문 지식이 필요한 것이 아니라 시간과 관심만 있으면 누구든 참여할 수 있다고 하는데요.

누구나 참여할 수 있습니다. 출처: AdobeStock
누구나 참여할 수 있습니다. 출처: AdobeStock

코로나바이러스 치료제 찾기 위한 게임

 

전 세계 과학자들은 코로나바이러스 유행병을 막기 위해 효과적인 치료법과 백신을 찾기 위해 분주한데요. 시민 과학자로, COVID-19와 같은 전염병을 다루는 걸 도울 수 있는 방안이 있습니다. 이웃님은 게임만 하면 됩니다. 

Foldit 게임을 하고싶다면! 
Foldit 게임을 하고싶다면! 

'Foldit'이라는 온라인 게임은 단백질을 접어 구조와 기능을 더 잘 이해하도록 하는 게임입니다. 워싱턴대학교의 생화학센터와 게임과학 연구센터가 공동 연구한 끝에 개발했는데요. 책 <알수록 쓸모 있는 요즘 과학이야기>에 따르면 이 게임을 통해 유저들은 3주만에 레트로바이러스 효소의 구조를 완성했다고 합니다. 이는 학계에서 수 많은 과학자들이 10년 이상 연구하던 것이었습니다. 

접힌 연쇄상구균 단백질(Streptococcal Protein). 출처: https://fold.it/portal/info/about
접힌 연쇄상구균 단백질(Streptococcal Protein). 출처: https://fold.it/portal/info/about

이렇게 단백질 퍼즐을 가상 공간에서 맞추다 보면 생각지 못한 단백질 구조를 완성할 수 있습니다. 단백질의 놀라운 점은 바로 이렇게 자신이 역할을 수행할 수 있도록, 정확한 방식으로 접히며 자신만의 구조를 만드는 일인데요. 따라서 단백질 구조를 이해하는 건 단백질이 어떻게 작용하는지 단서를 주고 질병을 이해하고 치료법을 찾도록 도와줍니다. 따라서 Fordit을 연구자들이 에볼라 바이러스, 알츠하이머와 같은 질병에 관여하는 단백질 구조를 예측하는 걸 도울 수 있습니다. 

 

현재 Foldit팀은 시민과학자들에게 코로나바이러스와 결합할 수 있는 항바이러스 단백질을 고안해 볼 것을 제안하는데요. 최고 점수를 받은 디자인은 실제로 만들어져 테스트될 것이라고 합니다. 이러한 방식으로 Foldit은 향후 개발된 백신에 기여할 수 있는 창조적인 수단을 제공합니다. Fordit은 전문성 없이도 사람들이 단백질 세계를 탐험할 수 있는 길을 제공합니다. 

 

분산 컴퓨팅에 내 컴퓨터도 참여해볼까?!

 

이와 유사한 프로젝트에는 'Folding@home'이 있습니다. 이는 분산 컴퓨팅(distributed computing) 프로젝트인데요. 과학자들이 바이러스를 이해하도록 돕기 위해 계산하는 컴퓨터의 무리에 합류하는 프로젝트입니다. 이 프로젝트에 참여하면 당신의 컴퓨터는 프로젝트를 함께하는 수천 대의 컴퓨터 중 하나가 됩니다.    

Folding@home에 들어가보세요. 

Folding@home은 2000년부터 진행해온 분산 컴퓨팅 프로젝트로, '단백질 접힘(protein folding)'의 이름을 따서 지었습니다. 소프트웨어를 설치하고 프로젝트에 참여하면 바탕화면(background)에서 실행되며 여분의 3D 그래픽 연산 전용의 프로세서 GPU(Graphics Processing Unit)의 전력을 사용하며 계산을 실행합니다. 이 소프트웨어는 암, 파킨슨 병, 헌팅턴 병, 인플루엔자 등 많은 질병의 치료법을 찾는 데 사용됐습니다. 현재는 COVID-19를 일으키는 SARS-CoV-2바이러스의 구조를 이해하는데 도움을 주고 있습니다. 

 

단백질은 우리가 생명과 관련된 많은 기능을 수행하는 분자 기계입니다. 아미노산이라고 불리는 일련의 화학물질로 이뤄져 있으며 기능적으로 역할을 하려면 접혀야 합니다. 단백질의 성분을 배열하고 움직여 단백질의 기능을 결정해야하는 데 이때 원자가 관여합니다.  

질병을 일으키는 바이러스는 우리의 면역체계를 억제하고 자신들의 번식을 위해 기능하는 단백질을 가지고 있습니다. 코로나 바이러스를 치료하는 걸 돕기 위해서는 우리는 이 바이러스 단백질이 어떻게 작용하는지, 이를 막기위해 어떻게 해야하는 지 알아봐야 합니다. 따라서 단백질 구조를 결정하기 위한 많은 실험 방법들이 존재합니다. 

 

이를 시뮬레이션 하도록 도울 수 있는 방법은 바로 Folding@home에서 소프트웨어를 설치하고 프로젝트에 참여하는 겁니다. 각각의 시뮬레이션은 복권을 사는 것과 비슷합니다. 복권을 많이 살수록 당첨 확률이 높아지듯, 시뮬레이션을 많이 가동해볼수록 과학자들은 더 많은 것들을 알아낼 수 있습니다. 

 

코로나 바이러스 추적하는데 모니터링 중요

 

전염병을 퇴치할 때 중요한 부분은 전염병의 확산을 감시하는 겁니다. 호주와 뉴질랜드에서는  온라인 감시 프로젝트인 'FluTracking'가 있는데요. 이는 인플루엔자를 추적합니다. 이 시스템은 14년 간 진행됐습니다. 참가자들은 매주 10초 간의 설문조사를 완료함으로써 호주와 뉴질랜드 전역에서 독감과 같은 증상의 유행을 감시하는 걸 돕습니다. 이는 코로나 바이러스의 확산을 추적하는데 도움이 될 수 있다고 합니다. 

FluTracking이 궁금하시다면~

또 다른 프로그램인 PatientsLikeMe는 어떤 질병에 양성 반응을 보인 환자들의 경험과 치료에 대해 비슷한 질병을 가진 사람들끼리 공유할 수 있도록 해줍니다. 이는 연구자들이 잠재적인 치료법을 더 빠르게 테스트할 수 있게 해줍니다. 이 프로그램 역시 최근 COVID-19에 걸린 사람들을 위한 커뮤니티를 만들었습니다. 환자들은 바이러스 퇴치에 유용한 데이터 세트를 구축하는데 기여하고 있습니다. 

코로나 바이러스 확산을 박기 위해 어느때보다 협업이 중요해지는 요즘, 공동의 목표를 위해 기술을 사용하는 시민과학이 빛을 내고 있습니다. 

 


##참고자료##

 


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