그레그 L. 서멘자

1. 개요

그레그 L. 서멘자는 미국의 의학자이자, 존스 홉킨스 대학교의 교수이다. 그는 세포가 산소 결핍 환경에 적응하는 데 기여하는 저산소 유도 인자(HIF-1)를 발견한 공로로 2019년 노벨 생리학·의학상을 수상했다. 1984년 펜실베이니아 대학교에서 의학 박사 학위를 취득했으며, 듀크 대학교 메디컬 센터 조교수를 거쳐 1990년부터 존스 홉킨스 대학교에서 재직 중이다. 2016년 래스커상을 수상했으며, 연구 과정에서 논문 조작 논란에 휩싸여 다수의 논문이 철회되었다.

2. 생애

서멘자는 존스 홉킨스 대학교 세포공학 연구소의 혈관 프로그램 초대 소장을 역임했다. 듀크 대학교 메디컬 센터 조교수를 거쳐, 존스 홉킨스 대학교에서 1990년부터 소아과학, 내과학, 종양학 및 방사선 치료를 가르치고 있다. 세포가 산소 결핍 환경에 적응할 수 있도록 하는 저산소 유도 인자(HIF-1)를 발견했다.

또한, 그는 현재 입헌민주당 소속 중의원 의원인 요시다 모토히코가 메릴랜드 주 존스 홉킨스 대학교 펠로우였을 때의 공동 연구자이다.

노벨 생리학·의학상 수상 1년 후, 다수의 논문에 대해 데이터의 부자연스러움이 PubPeer에서 지적되었다. 2022년 10월 21일 시점에서 17건에 대해 철회·수정·우려 표명이 있었으며, 2023년 8월 1일까지 지난 2년간 6편의 논문이 철회되었다.

2.1. 초기 생애 및 교육

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그레그 L. 서멘자는 1956년 7월 12일 뉴욕 시 플러싱에서 태어났으며, 그와 그의 네 형제는 뉴욕주 웨스트체스터 카운티에서 자랐다. 뉴욕주 웨스트체스터 카운티에서 성장했으며, 뉴욕주 타리타운에 있는 워싱턴 어빙 중학교에 다녔다. 그 후 슬리피 할로우 고등학교에 다니면서 축구팀 미드필더로 활약했고 1974년에 졸업했다.

하버드 대학교 학부생 시절에는 의학 유전학을 공부했고, 21번 염색체의 유전자를 지도화했다. 펜실베이니아 대학교에서 MD-PhD 과정을 밟으면서 열성 유전 질환인 베타 지중해빈혈과 관련된 유전자를 분석했다. 이후 듀크 대학교에서 소아과 전공의 과정을 마쳤고, 존스 홉킨스 대학교에서 박사후 연구원 과정을 마쳤다. 1984년 펜실베이니아 대학교 대학원에서 의학 박사 학위를 취득했다.

2.2. 경력

서멘자는 뉴욕주 웨스트체스터 카운티에서 성장했으며, 뉴욕주 타리타운에 있는 워싱턴 어빙 중학교에 다녔다. 그 후 슬리피 할로우 고등학교에 다니면서 축구팀 미드필더로 활약했고 1974년에 졸업했다. 하버드 대학교 학부생 시절에는 의학 유전학을 공부했고, 21번 염색체의 유전자를 지도화했다. 펜실베이니아 대학교에서 MD-PhD 과정을 밟으면서 열성 유전 질환인 베타 지중해빈혈과 관련된 유전자를 분석했다. 이후 듀크 대학교에서 소아과 전공의 과정을 마쳤고, 존스 홉킨스 대학교에서 박사후 연구원 과정을 마쳤다. 박사후 연구원 과정을 마친 후 존스 홉킨스 세포공학 연구소의 혈관 프로그램 초대 소장이 되었다.

하버드 대학교를 졸업한 후, 펜실베이니아 대학교 대학원에서 1984년에 의학 박사 학위를 취득했다. 듀크 대학교 메디컬 센터 조교수를 거쳐, 존스 홉킨스 대학교에서 1990년부터 소아과학, 내과학, 종양학 및 방사선 치료를 가르치고 있다. 세포가 산소 결핍 환경에 적응할 수 있도록 하는 HIF-1(저산소 유도 인자)을 발견했다.

그는 현재 입헌민주당 소속 중의원 의원인 요시다 모토히코가 메릴랜드 주 존스 홉킨스 대학교 펠로우였을 때의 공동 연구자이다.

노벨상 수상 1년 후, 다수의 논문에 대해 데이터의 부자연스러움이 PubPeer에서 지적되었다. 2022년 10월 21일 시점에서 17건에 대해 철회·수정·우려 표명이 있었으며, 2023년 8월 1일까지 지난 2년간 6편의 논문이 철회되었다.

3. 연구 업적

존스 홉킨스에서 박사후 연구원으로 재직하면서 서멘자는 유전자 변형 동물의 유전자 발현을 평가하여 이것이 적혈구 생성 촉진 인자(EPO)의 생성에 어떤 영향을 미치는지 조사했다. EPO는 신체가 저산소증(혈액 내 산소 부족)에 반응하는 수단의 일부로 알려져 있다. 서멘자는 저산소증 유도 인자(HIF) 단백질을 발현하는 유전자 서열을 확인했다.

서멘자의 연구는 HIF 단백질이 두 부분, 즉 대부분의 조건에서 안정적인 기반이 되는 HIF-1β와 정상적인 산소 수준이 있을 때 분해되는 HIF-1α로 구성되어 있음을 보여주었다. HIF-1α는 EPO 생성 과정에 필수적인 것으로 밝혀졌고, HIF-1α가 결핍되도록 수정된 실험 대상은 혈관이 기형이고 EPO 수치가 감소했다. 이러한 HIF 단백질은 여러 실험 동물에서 발견되었다. 서멘자는 HIF-1α 과잉 생산이 다른 대상에서 암을 유발할 수 있다는 것도 발견했다.

서멘자의 연구는 윌리엄 캐린과 피터 랫클리프의 연구와 겹쳤으며, 이는 빈혈 및 신부전 환자를 위해 이러한 과정을 조절하는 데 도움이 되는 약물 개발로 이어졌다.

3.1. 저산소증 유도 인자(HIF-1) 발견

존스 홉킨스에서 박사후 연구원으로 재직하면서 서멘자는 유전자 변형 동물의 유전자 발현을 평가하여 이것이 적혈구 생성 촉진 인자(EPO)의 생성에 어떤 영향을 미치는지 조사했다. EPO는 신체가 저산소증(혈액 내 산소 부족)에 반응하는 수단의 일부로 알려져 있다. 서멘자는 저산소증 유도 인자(HIF) 단백질을 발현하는 유전자 서열을 확인했다. 서멘자의 연구는 HIF 단백질이 두 부분으로 구성되어 있음을 보여주었다. 대부분의 조건에서 안정적인 기반이 되는 HIF-1β와 정상적인 산소 수준이 있을 때 분해되는 HIF-1α가 그것이다. HIF-1α는 또한 EPO 생성 과정에 필수적인 것으로 밝혀졌는데, HIF-1α가 결핍되도록 수정된 실험 대상은 혈관이 기형이고 EPO 수치가 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 HIF 단백질은 여러 실험 동물에서 발견되었다. 서멘자는 또한 HIF-1α 과잉 생산이 다른 대상에서 암을 유발할 수 있다는 것을 발견했다.

서멘자의 연구는 세포 내 산소 감지 메커니즘과 EPO 생산이 HIF 및 기타 요인에 의해 어떻게 조절되는지 결정하는 윌리엄 캐린과 피터 랫클리프의 연구와 겹쳤다. 이는 빈혈 및 신부전 환자를 위해 이러한 과정을 조절하는 데 도움이 되는 약물 개발로 이어졌다.

3.2. 연구의 의의 및 영향

존스 홉킨스에서 박사후 연구원으로 재직하면서 서멘자는 유전자 변형 동물의 유전자 발현을 평가하여 이것이 적혈구 생성 촉진 인자(EPO)의 생성에 어떤 영향을 미치는지 조사했다. EPO는 신체가 저산소증(혈액 내 산소 부족)에 반응하는 수단의 일부로 알려져 있다. 서멘자는 저산소증 유도 인자(HIF) 단백질을 발현하는 유전자 서열을 확인했다. 서멘자의 연구는 HIF 단백질이 두 부분, 즉 대부분의 조건에서 안정적인 기반이 되는 HIF-1β와 정상적인 산소 수준이 있을 때 분해되는 HIF-1α로 구성되어 있음을 보여주었다. HIF-1α는 또한 EPO 생성 과정에 필수적인 것으로 밝혀졌는데, HIF-1α가 결핍되도록 수정된 실험 대상은 혈관이 기형이고 EPO 수치가 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 HIF 단백질은 여러 실험 동물에서 발견되었다. 서멘자는 HIF-1α 과잉 생산이 다른 대상에서 암을 유발할 수 있다는 것도 발견했다.

서멘자의 연구는 윌리엄 캐린과 피터 랫클리프의 연구와 겹쳤는데, 이들은 세포 내 산소 감지 메커니즘과 EPO 생산이 HIF 및 기타 요인에 의해 어떻게 조절되는지 연구했다. 이러한 연구는 빈혈 및 신부전 환자를 위해 이러한 과정을 조절하는 데 도움이 되는 약물 개발로 이어졌다.

4. 논문 조작 논란

2011년 서멘자는 생화학 저널에 모리 나오키 등과 공동 저술한 논문 한 편을 철회했으며, 2022년에는 PNAS에서 논문 4편을 철회했다고 리트랙션 워치가 보도했다. 2022년 기준으로 서멘자가 공동 저술한 52편의 논문에 게재된 이미지의 진실성에 대한 우려가 펍피어에 제기되었다. 이로 인해 해당 논문이 게재된 저널에서 조사가 진행되었고, 많은 수정, 철회 및 우려 표명이 이루어졌다.

2023년에는 PNAS와 Oncogene에 게재된 추가 논문이 철회되었다.

2024년 현재 서멘자는 이미지의 부적절한 조작 및/또는 중복으로 인한 데이터 위조로 인해 13편의 연구 논문을 철회했다.

노벨상 수상 1년 후, 다수의 논문에 대해 데이터의 부자연스러움이 PubPeer에서 지적되었다. 2022년 10월 21일 시점에서 17건에 대해 철회·수정·우려 표명이 있었으며, 2023년 8월 1일까지 지난 2년간 6편의 논문이 철회되었다.

5. 수상 내역

6. 사생활

서멘자는 존스 홉킨스 대학교에서 만난 로라 카슈-서멘자와 결혼했으며, 현재 그녀는 이 대학의 유전자형 시설 중 하나를 운영하고 있다.