유용한 VCF manipulation commands

시퀀싱 결과 최종 파일은 변이들에 대한 정보를 담고 있는 VCF 파일입니다. 여러 가지 조건에 맞게 변이들을 Filtering하고, 입맛에 맞게 관련 정보들을 Annotation하는 것은 후속 단계에서 의미 있는 변이들만 남기는데 있어서 거의 필수적이라고 할 수 있습니다. 이번 포스팅은 VCF 파일을 조작하는데 있어 유용한 bcftools의 명령어들을 정리하려고 합니다.

[관련 포스팅 보기]

[bcftools Manual 페이지 바로가기] https://samtools.github.io/bcftools/bcftools.html

VCF 파일 sorting 후 압축 및 index 파일 생성

vcf-sort data.vcf |bgzip -c >data.sorted.vcf.gz
tabix -p vcf data.sorted.vcf.gz

VCF 파일 내 chromosome 표시 방법 변경하기 (chr1 <-> 1)

awk '{gsub(/^chr/,""); print}' your.vcf > no_chr.vcf
awk '{if($0 !~ /^#/) print "chr"$0; else print $0}' no_chr.vcf > with_chr.vcf

awk, cut, sed 명령어는 매우 유용하게 쓰일 수 있는 linux command이다. 자세한 내용은 아래를 참고하자.

Merging multiple VCF files into a single VCF file

bcftools merge *.vcf.gz -Oz -o merged.vcf.gz # merge multiple samples into one
bcftools concat *.vcf.gz -Oz -o merged.vcf.gz # merge all chromosomes into one

Splitting VCF into individual samples or chromosomes

# split to samples
for sample in `bcftools query -l multisample.vcf.gz`; do
   bcftools view -c1 -Oz -s $sample -o $sample.vcf.gz multisample.vcf.gz
done

# split to chromosomes
for i in {1..22}; do
   bcftools view -r ${i} file.vcf.gz -o file.chr${i}.vcf.gz
done

VCF 파일 변이 갯수 확인하기

bcftools view -H data.vcf.gz | wc -l

Allele frequency로 filtering 하기

bcftools view -q 0.01 data.vcf.gz -Oz -o filtered.common.vcf.gz # keep only common variants
bcftools view -Q 0.01 data.vcf.gz -Oz -o filtered.rare.vcf.gz #keep only rare variants
bcftools view -c 100 data.vcf.gz -Oz -o filtered.common.vcf.gz # keep AC >= 100
bcftools view -C 100 data.vcf.gz -Oz -o filtered.rare.vcf.gz #keep AC <= 100

-q, –min-af minimum allele frequency (INFO/AC / INFO/AN) of sites to be printed.

-Q, –max-af maximum allele frequency (INFO/AC / INFO/AN) of sites to be printed.

-c, –min-ac minimum allele count (INFO/AC) of sites to be printed.

-C, –max-ac maximum allele count (INFO/AC) of sites to be printed.

BED 파일을 이용하여 특정 Target 영역 추출하기

vcftools --vcf input.vcf --bed target.bed --out output_prefix --recode --keep-INFO-all

[참고 사이트]

https://plink.readthedocs.io/en/latest/

광고

[Broad Institute] Medical and Population Genetics (MPG) seminar

[관련 링크 보기]

https://www.broadinstitute.org/medical-population-genetics

매주 목요일에는 Broad Institute가 주관하는 Medical and Population Genetics 세미나가 있습니다. 세미나에 참석할 때마다, 매주 따끈 따끈하고 핫한 연구들을 마주할 수 있다는 게 감사하고 행복하기까지 합니다. 특히, 흔한 유전학 연구 내용 뿐 아니라 그에 따른 윤리적 문제 (ELSI), 어떻게 환자에게 유전 정보를 설명하고 임상 진료에 활용할 것인가? (Genetic Counselling), MIT의 공학자들과의 협업을 통한 인공 지능 (AI, Machine Learning) 활용 연구 등 매우 넓은 범위의 Talk을 Cover하고 있어서, 하나의 대규모 유전체 프로젝트를 진행함에 있어 다양한 분야의 사람들이 유기적으로 함께 고민을 하고 진행한다는 점이 인상 깊습니다.

유전체 분석을 위해서는 대규모 인구 집단 내에서 변이의 분포 (Population frequency)를 확인하는 것은 매우 중요합니다. 특히, 희귀 변이 (Rare variant)의 경우에는 그 해석과 의미를 위해서는 더더욱 인구 집단의 크기가 커야 통계적 분석이 가능해집니다. 그런 의미에서 아직 출판되지 않은 이런 대규모 유전체 연구들을 세미나를 통해 미리 마주할 수 있다는 점이 매우 즐겁습니다. WGS은 WES에 비해 데이터 사이즈가 기본 10배 이상 크기 때문에 Computing resource의 스케일에서 엄청난 차이가 납니다. WES 스케일에서는 워크 스테이션급 컴퓨터로도 충분히 작업이 가능했다면, WGS 스케일은 대용량 서버급 연산 능력이 요구됩니다. 일반인들이 자발적으로 참여하여, 전세계의 연구자들과 함께 이렇게 방대한 크기의 데이터를 협력하여 생산하고, 그로부터 생명과학과 의학 분야의 의미 있는 연구 결과를 도출하고 있다는 점이 매우 고무적입니다.

최근의 유전체 연구는 점점 더 큰 인구 집단 (population size)을 더 높은 Depth의 전장 유전체 데이터로 (30X이상의 High-quality-depth WGS) 생산하는 쪽으로 진행되고 있습니다. Population size가 수천~수만명 단위를 넘어, UK Biobank의 경우는 곧 백만명 이상의 Whole Genome Sequencing (WGS) 데이터를 생산할 예정이라고 합니다. 미국의 TOPMed의 경우도 수만명 이상의 다양한 질환의 유전체 데이터셋을 구축하였고, 우리나라의 경우도 최근에 UNIST에서 한국인 만명의 WGS (Korea10K)을 구축했다고 발표하였습니다. 단순하게 숫자를 넘어서, 다양한 형질 정보와 질환을 아우르는 생명 정보 데이터베이스가 구축되기를 기대해 봅니다.

[관련 포스팅 보기]

[논문소개] 면역억제제 Tacrolimus의 약물 유전체 연구

작년부터 미국에 오기 전까지 부랴 부랴 동시에 4개의 논문을 쓰고 있었는데, 그중 2개 논문의 온라인 출판이 완료 되었습니다. 그래서 앞의 논문을 소개한 김에, 함께 출판된 다른 약물 유전체 연구도 소개를 해볼까 합니다. 이번 연구의 프로젝트도 약리학 교실에 처음 박사 과정으로 들어오면서 부터 시작했던 프로젝트인데, 장기 이식 후의 면역 억제제로 널리 사용하는 Tacrolimus와 관련된 약물 유전체 연구입니다. 개인적으로는 처음으로 본격적으로 NGS 패널과 Microarray인 한국인칩을 분석하면서 진행했던 프로젝트입니다.

[관련 논문 보기]

https://journals.lww.com/transplantjournal/Abstract/9000/Unraveling_the_Genomic_Architecture_of_the_CYP3A.95339.aspx

논문의 제목은 “Unraveling the Genomic Architecture of the CYP3A Locus and ADME Genes for Personalized Tacrolimus Dosing“으로, 장기 이식 수술 후 면역 억제 반응을 위해 사용하는 Tacrolimus의 약물 대사에 관여하는 약물 유전자의 변이들과 개인간의 약물 농도의 변화를 살펴봄으로써, 유전자의 기능에 따라 환자 개인별 최적 처방 용량을 guide하기 위해 진행했던 연구입니다.

[관련 포스팅 보기]

사실 본 연구 주제는 그동안 많은 연구자들이 달려들어서 진행해왔고, CYP3A5의 변이 (rs776746)가 Tacrolimus 대사능과 관련이 있다는 것이 매우 잘 알려져 왔으나, 해당 변이로는 개인간 편차의 50% 정도 밖에 설명할 수가 없어서, 추가적으로 다른 유전자를 발굴하는 것이 많은 연구자들이 목표였습니다. 이번 연구에서는 약물 유전자 전체를 스크리닝할 수 있는 약물 유전체 NGS 패널 (PGx panel) 과 한국인 특이 변이를 탐색할 수 있는 한국인칩 (Korean Chip)를 이용하여, 해당 문제를 풀려고 하였습니다.

연구 결과, 역시 기존에 알려져 있던 CYP3A5의 rs776746 변이 가 제일 중요한 인자로 작용함을 확인했고, 개인별로 드물게 존재하는 CYP3A5, CYP3A4의 희귀 변이 (rare variant)를 이용하면, 추가적으로 rs776746 의 변이가 설명하지 못했던 개인간 편차를 더 잘 설명할 수 있음을 확인하였습니다. 이 결과는 개별 맞춤 약물 처방을 하는데, 개인별로 드물게 존재하는 희귀 변이 (rare variant)를 고려하는 것이 매우 중요함을 시사합니다.

특히, 연구의 분석을 위해서, 서울대 이승근 교수님께서 개발하신 SKAT이라는 분석 방법을 이용하였는데, 이 tool을 이용하여 최초로 CYP1A1 유전자의 희귀 변이들과 Tacrolimus 개인간 편차와의 연관성을 확인하였습니다. 다만, 이번 연구를 통해 다시 한번 약물의 대사는 매우 복잡하고 다양한 인자들이 confounder로 작용하기 때문에 개별 유전형 외에도 유전자 발현에 영향을 미치는 다양한 환경적 변수들을 고려해야함을 깨달을 수 있었습니다. 본 연구 결과가 면역 억제제 Tacrolimus를 투여 받는 환자들이 개별 약물 유전형에 따라서, 부작용이 발생하지 않는 최적의 처방 용량을 결정하는데 도움이 되고, 이를 통해 정밀 의료 (Precision Medicine) 가 실현될 수 있기를 기대합니다.

[관련 Commentary 보기]

https://journals.lww.com/transplantjournal/Citation/9000/COMMENTARY__Unraveling_the_Genomic_Architecture_of.95395.aspx

[논문 소개] 담관암(Biliary Tract Cancer)의 정밀 의료 실현을 위한 연구

작년부터 미국에 오기 직전까지 부랴부랴 리비젼을 하느라 너무 힘들었던 논문이 드디어 온라인 게제가 되어서, 소개를 해볼까합니다. 사실 이 프로젝트는 2017년부터 무려 햇수로는 4년간 끌어왔던 프로젝트인데, 그래도 이렇게 마무리를 짓고 소개를 할 수 있어서 다행입니다. 유전체 연구로 박사 과정을 막 시작하면서, 평소에 알고 지내던 김민환 교수님으로 부터 담관암 (Biliary Tract Cancer) 공동연구를 제안 받게 되었고, 매우 힘들고 지난했던 시간들을 겪으면서 마무리를 짓게 되었습니다.

[관련 논문 보기]

https://aasldpubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/hep.31862

논문의 제목은 “Molecular Characterization of Biliary Tract Cancer Predicts Chemotherapy and PD‐1/PD‐L1 Blockade Responses“으로, 우리 나라를 포함한 동아시아에 호발하는 담관암의 약물 치료 (화학항암제와 면역항암제) 반응에 관한 유전체 연구입니다. 사실 이 블로그에도 이 연구를 진행하면서, 공부했던 많은 흔적들이 남아있기도 합니다.

[관련 포스팅 보기]

담관암은 그 해부학적 위치 때문에 매우 이질적이고, 같은 종류의 암도 유전적 특성이 다양합니다. 매우 불량한 예후와 달리, 약물 치료 옵션은 매우 제한적이고, 아직까지 어떤 환자가 어떤 치료제에 잘 반응을 할지 예측하기가 어렵습니다. 이번 연구는 이러한 어려움을 겪는 담관암 환자들에게 도움이 되기를 바라는 마음에서 진행했습니다. 개인적으로는 병원에서 인턴 생활을 하면서, 너무나 힘들게 투병 생활을 하셨던 담관암 환자 분이 기억에 나서, 그 분을 생각하면서 진행했던 연구이기도 합니다.

이번 연구에서는 수술적으로 절제가 불가능하거나 재발하여 항암 치료를 받는 담도암 환자들을 대상으로 환자의 치료 반응과 종양의 어떤 유전적 변화가 관련이 있는지를 종합적으로 분석했습니다. 담도암은 해부학적 위치에 따라, 간내담관암 (Intrahepatic cholangiocarcinoma, ICC), 간외담관암 (Extrahepatic cholangiocarcinoma, ECC), 담낭암 (Gallbladder cancer, GBC), 그리고 바터팽대부암 (Ampullar of Vater cancer, AOV) 으로 구분합니다. 특히, 같은 간내담관암 (ICC)도 병리학적 & 분자생리학적으로 완전히 다른 대담관 (large-duct)소담관 (small-duct) 유형으로 구분을 할 수 있는데, 이 두 유형의 확연히 다른 항암제 반응에 착안하여 항암제 반응과 연관된 유전적 변화를 발굴하는 실마리를 얻을 수 있었습니다. 더불어 최근 매우 중요한 치료 옵션으로 각광받고 있는 면역 항암제의 경우, 담관암에서는 반응성을 보이는 경우가 매우 드문데, 치료에 반응하지 않는 저항성과 연관된 유전적 변화를 발굴하여, 이를 바탕으로 어떠한 환자에게 면역 항암제가 효과적으로 쓰일 수 있을지를 제시할 수 있었습니다.

개인적으로는 연구를 진행하면서 Somatic mutation panel을 경험하며, NGS 분석에 더 많은 내공을 쌓을 수 있는 좋은 기회가 되었던 것 같습니다. 이번 연구 결과가 많은 담관암 환자들이 최적의 치료를 받을 수 있는 치료 전략을 수립하는데 기여할 수 있기를 바랍니다.

[BRIC 관련 인터뷰] https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=tr_interview&id=245031

[관련 기사 보기]

보스턴 정착 일지

Boston에 온지도 3주가 지났습니다. 이 지역은 워낙 많은 학교, 연구소, 회사들이 있는 학구적인 도시이고, 한인들도 많아서 살기 좋은 동네라는 말을 많이 들었는데, 타향살이가 마냥 쉽지많은 않은 것 같습니다. 이 포스팅에서는 저의 경험들을 토대로 보스턴 정착 과정들을 틈나는대로 정리해보고자 합니다.

1. 보스턴 입국 절차

올해 1월 26일부터 미국의 모든 입국자들에게 코로나 검사 후 음성 확인서 또는 감염 후 회복 증명서를 필수로 제출하여야 비행기 탑승이 가능해졌습니다. (자세한 내용은 아래 CDC 홈페이지 참조) 저는 출국 72시간 이내에 병원에 내원하여 코로나 검사를 진행했고, 다음날 다시 방문해서 영문 증명서를 수령했습니다. 증명서는 인천 공항에서 짐을 부치고 발권하는 과정에서 확인하고, 미국 입국 시에는 따로 확인하지는 않았습니다. 보스턴 로건 공항에 도착해서는 입국 수속에 크게 문제는 없었으나, 개인당 미화 현금 만불까지 반입이 가능하지만, 가족당 총액에 만불 이상인 경우에는 따로 신고서를 작성하도록 하는 것 같습니다. 이것 때문에 따로 불려가서 현금 소지 액수 확인 및 신고서 작성으로 한시간 정도 딜레이가 되는 작은 헤프닝이 있었습니다.

https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/travelers/testing-air-travel.html

2. 보스턴 공항에서 시내로 이동

보스턴 로건 공항 터미널은 A~E까지 나눠져있고, 대한항공의 경우에는 E 터미널에서 내리게 되어 있습니다. E 터미널에는 유심칩을 판매하는 부스가 있는데, 현재는 코로나 때문에 모든 가게들이 영업을 안하고 있었습니다! 보스턴은 공항과 시내의 거리가 가깝고 대중 교통도 잘 되어 있어서 시내로 가기가 크게 어려운 곳은 아니었지만, 이민 수준의 캐리어 2개를 들고 다니면서 대중 교통을 이용하는 것은 불가능에 가깝기에 우버를 이용하려고 계획했습니다. 다만, Uber, Lyft와 같은 어플 택시는 일반 택시나 버스 탑승 장소와 달리, 따로 주차장 구역에서 탑승하는 것으로 되어 있었는데, 이를 몰라서 한참 고생 했습니다. 짐이 많지 않으면, 실버 라인을 따라서 무료로 다운 타운까지 이동이 가능합니다.

3. 대중 교통 및 이동 수단

보스턴은 기본적으로 대중교통이 잘 되어 있어서, 차가 없이도 생활이 가능합니다. 1회권은 요금이 비싼 편이라, 대부분은 찰리 티켓 또는 찰리 카드와 같은 정기권 (1일, 1주, 1개월) 을 구매해서 이용합니다. 정기권은 탑승 횟수에 제한이 없어서 유용하고, 버스와 전철의 구분 없이 모두 사용 가능합니다. 이 외에도 카 쉐어링 어플인 Zipcar를 이용하면, 차를 빌려서 탈 수 있는데 생각보다 비용이 저렴하지는 않아서, 결국에는 차를 구매하는 분들이 많은 것 같습니다. 더불어 보스턴에는 블루바이크라고 하는 서울의 따릉이 같은 시스템이 있어서 자전거도 빌려서 탈 수 있는데, 의외로 유용한 이동 수단으로 쓰는 분들이 많은 것 같습니다.

4. 하우스 렌트 및 계약

하우스 렌트 계약을 하기 위해서 제일 먼저 필요한 건 미국 은행 계좌 개설입니다. 저는 SSN 없이도 개설이 가능한 Bank of America에 계좌를 개설 했는데, 지역에 따라 Chase Bank 등에서도 많이 개설하는 것 같습니다. SSN 발급 신청의 경우, Social Security Administration (SSA)를 통해서 가능한데, 현재는 코로나로 인해 메일 및 팩스를 통한 서류 전송 > 방문 예약 > 발급의 순서로 진행된다고 안내 받았고, 한달 정도 걸린다고 듣고 기다리는 중입니다. 따라서 이러한 상황을 주인과 Realtor에게 잘 설명하고 진행하는 것이 좋은 것 같습니다. 미국의 하우스 렌트는 대부분 Realtor라고 하는 중개업자를 통해서 진행되고, 보통 1개월치 렌트비를 Broker Fee로 지불합니다. 지역에 따라 주인 또는 세입자가 지불하는 경우가 있기에 잘 확인이 필요합니다. 저의 경우는 Zillow, Apartment.com, 구글 검색을 통해 매물 가격 조사 및 후보를 정한 후에, 일주일간 AirBnb에 머물며 실제로 발품을 팔아서 최종 결정을 했습니다. 최근에는 사진 기술이 워낙 좋아서, 인터넷으로 예상했던 것과 실물이 다른 경우가 많아서, 인터넷만 믿고 결정하는 것은 위험이 조금 큰 것 같습니다. 매달 렌트비 지불은 다양한 방법이 있는데, 체크로 지불하는 전통적인 방법을 고수하는 주인도 있어서, 이 경우 모바일 뱅킹에 익숙한 한국 사람들에게는 매우 불편한 것 같습니다. 또한 기본적인 계약 단위는 1년, 12개월이고, 한달을 꽉 채워서 살지 않더라도 매월 1일을 기준으로 계약을 하는 등의 기본 문화가 있는 것 같습니다. 아직도 정확히는 잘 모르겠지만, 저는 Realtor가 대부분 메일과 전자 서명을 통해서 계약을 진행해서 편하게 계약을 할 수 있었습니다.

5. 통신사 및 인터넷

제일 처음 보스턴에 도착해서 무턱대고 처음 보이는 T-mobile 샵에 들어가서 Prepaid SIM card를 구매했는데, 조금 더 공부해보고 구매할 걸 하는 후회가 됩니다. 미국은 Verizon, AT&T, T-mobile이 우리나라의 SKT, KT, LGT 에 해당한다고 합니다. 미국은 대체적으로 통신비가 비싼 편이라서 우리나라의 알뜰폰과 같은 통신사들도 여럿 존재하는데, 그 중에서 가장 저렴한 것이 민트 모바일 입니다. 가격이 저렴한 대신에 잘 안터진다는 얘기가 많은데, 저는 커버가 잘 되는 지역에 거주하고 있어서인지 큰 차이를 느끼지는 못하고 있습니다. 인터넷의 경우 Xfinity가 가장 유명하고, RCN이 가장 저렴하다고 알려져 있어서, 친구의 추천으로 RCN을 가입해서 쓰고 있는데, 한달 써보니 인터넷 비용은 비싸고, 속도는 느리고 그렇습니다 (집안에서 뚝뚝 끊기는 WIFI). 인터넷 설치 기사가 와서 설치를 해주는 비용 (=한달치 인터넷 비용)도 따로 청구가 되는 게 인상적이었습니다 (역시 서비스는 한국이 참 좋구나).

6. 마트: 생필품 및 식재료 구매

유럽과 영국에서는 어느 정도 살아봤던지라 마트 브랜드들이 친숙한 편이었는데, 미국의 마트 시스템들에 대해서는 이번에 조금 더 자세히 알게 되었습니다. 아래는 주로 이용했던 마트들과 한줄평입니다.

  • Target (타겟): 우리 나라의 홈플러스, 롯데마트 느낌으로 다양한 공산품과 함께 식료품도 팔아서 자주 이용하게 된다. 특히, Room Essential 시리즈가 처음 정착하는 사람들이 주로 필요한 다양한 공산품을 저렴하고 괜찮은 퀄리티로 팔고 있어서 좋은 것 같다.
  • StarMarket (스타마켓): 가장 대중적이고 다양한 식재료를 파는 마트로 제일 자주 들르는 마트다.
  • Stop&Shop (스탑앤샵): 스타마켓과 비슷하지만, 스타마켓이 공산품에 조금 더 치중된 느낌이라면, 스탑앤샵은 전반적으로 식재료의 종류가 다양하고 많은 느낌이다.
  • Whole Foods Market (홀푸즈): 유기농 식재료를 판매하는 조금 더 고급진 느낌의 마트. 가격은 약간 더 비싸지만, 퀄리티는 더 좋은 느낌이다.
  • Trader’s Joe (트레이더조): 박리다매? 벌크로 파는 대신 가격은 조금더 저렴한 서민적인 느낌의 마트. 그래도 생필품을 사러 갈 때는 자주 가게 되는 마트.
  • Hmart (H마트): 한국 및 아시안 식재료를 파는 마트. 외국에서 한국에서만 팔 것 같은 이런 제품 까지 파나 싶은 것들이 꽤 많았다. 다만, 한국 가격을 생각하면 좀 비싼 편이다.
  • CVS, Walgreen: 한국의 올리브영과 비슷한 포지션. 약국도 함께 있는 경우가 많아서, 약국의 기능도 함께 하고 있다.
  • 기타: 이번달 아마존 구매액이 엄청 났다. 차가 없으면 무거운 것들 대부분은 아마존으로 구매해서 집으로 배송시키는게 좋다. 코스트코 및 월마트 등은 동네 주변에 없어서 아직 못 가봤다.

J1 Visiting Scholar 준비 과정

하루 하루가 바쁘지 않은 사람이 어디 있겠냐마는, 요즘은 살면서 이렇게 바빴던 시절이 있었을까 싶을 정도로 너무 정신이 없이 지내고 있습니다. 지난 1년간, 박사 학위 논문을 포함한 논문 4개 마무리, 미국 Visiting Scholar 준비 및 미국 비자 Apply, 결혼 준비 등이 한꺼번에 몰려와서, 도저히 블로그는 업데이트할 겨를이 없더군요. 물론 지금도 대부분이 현재 진행형이긴 하지만, 다음 달 출국을 앞두고 있는 지금, 오랜만의 블로그 글로 지난 J1 Visiting Scholar 준비 과정에 대해서 업데이트를 해볼까 합니다.

  • 전반적인 타임 라인
    • 2년전 (2019년 하반기): 학회 참석 및 네트워킹, 관심 랩 물색
    • 1년전 (2020년 상반기): PI contact, Application Letter, Online Interview & Meeting (Zoom), Funding Application
    • 3~6개월전 (2020년 하반기): Official Offer Letter 수령, J1 Visiting Scholar Visa 발급 진행 (DS-2019, 대사관 인터뷰)
    • 1~2개월전 (현재): 항공권 예매, 현지 정착 준비 등

[관련 포스팅 보기]

국제 학회 네트워킹을 위한 팁

[학회 참관기] 2019 ASHG Annual Meeting

[스크랩] 좋은 Cover Letter를 쓰는데 참고할 자료

준비 과정 중간에 코로나가 터지면서 과연 미국을 갈 수 있을까 싶었습니다만, 내일 지구가 멸망해도 나는 한 그루의 사과 나무를 심자는 마음으로 그냥 계획했던 일들을 진행했습니다. 비록 포닥이 아니라 Visiting Scholar이지만, BRIC의 포닥 지원을 위한 글과 하이브레인의 글들, 그리고 구글 검색을 통해서 찾은 많은 글들을 검색하면서 도움이 되었습니다. 특히, 모든 과정들이 꽤 오랜 시간이 걸리기 때문에, 넉넉하게 2년전부터, 최소한 1년전 부터는 준비를 하는 것이 좋습니다.

저 비자 마크 하나 받는게 생각보다 참 쉽지 않습니다..
  1. 학회 참석 및 네트워킹, 온라인 인터뷰
    • 사실 레지던트 때 해외 병원 파견 실습의 기회가 있어서, 맨땅에 헤딩하는 마음으로 무작정 20군데 이상 e-mail로 컨택을 한 적이 있었는데, 두 군데에서 답장이 오더군요. 답장의 내용도 곤란하다는 내용들이었습니다. 이 후에 우연히 해외 학회에서 멘토로 만난 교수와 네트워킹이 되었고, 손쉽게 UCL의 연구소로 방문을 한 적이 있습니다. 이 때의 경험을 토대로, 인맥이 없이는 그들만의 리그에 입성하는 것이 정말 힘들다는 것을 뼈저리게 느꼈습니다.
    • 그래서, 2년전부터 관심있는 학회에 참석할 기회를 만들고, 네트워킹을 중점적으로 하려고 노력했습니다. 다행히 좋은 기회에 지금 PI를 소개 받게 되어, 줌으로 인터뷰 후 Offer Letter를 받을 수 있었습니다.
  2. J1 비자 발급 관련 사항
    • 해당 기관에서 정식으로 방문 승인이 되면, 이후에는 비자 발급을 위한 지난한 과정을 준비해야하는데, 넉넉하게는 6개월, 최소한 3개월 전부터는 프로세스를 진행해야합니다.
    • 비자 발급을 위한 DS-2019 서류를 해당 기관에서 보내주어야 하는데, 이를 위해서는 Health Insurance, Funding Support 등의 문제가 해결되어야 합니다. 사실 지나고 보면 별 것이 아닌데, 시행착오를 하면서 몇 번 서류가 오가다 보면 한달은 우습게 지나게 됩니다.
    • 대사관 인터뷰: DS-2019 서류가 발급받아서, 페덱스로 날라오게 되면, SEVIS Fee 등 수수료 납부 후에 대사관 인터뷰가 가능해집니다. 과거에는 인터뷰 대기 기간이 길어서 최소 1~2개월 정도 대기해야했다고 하는데, 저는 코로나 때문에 출국자들이 없어 바로 다음 주에 인터뷰 스케쥴이 잡혔고, 인터뷰 후 바로 다음 날 퀵으로 비자가 찍힌 여권이 배송되었습니다. 인터뷰 과정도 이민 비자가 아닌 공동 연구를 위한 일시적 체류라서 그런지, 매우 간단한 몇가지 질문 후에 바로 승인을 해주었습니다.
  3. 현지 정착을 위한 준비
    • 저는 다행히 아는 지인이 저보다 1년 전에 제가 방문 예정인 보스턴 지역으로 가셔서 정착 과정에 대해서 가이드를 많이 주셔서, 도움을 많이 받았습니다. 특히, 코로나 때문에 하우징 렌트비가 많이 떨어진 점은 다행으로 생각하고 있습니다.
    • AirBnB: 도착 후 2주간 임시로 머물 숙소 예약
    • Zillow.com, Apartments.com: 도착 후 바로 근무를 해야하기 때문에, 미리 온라인을 통해서 위치와 가격 등의 조건을 파악하고 2~3개 정도 후보군을 추린 후에, 현지에 도착한 후 직접 방문하여 최종 결정하였습니다.
    • 코로나 음성 검사 결과: 미국의 경우, 1월 26일부터 출국 3일 이내의 코로나 검사 음성 결과지를 필참하도록 되어 있어, 코로나 검사가 가능한 병원에서 검사를 진행하고 출국하였습니다.

제 19차 CBMC 희귀질환 센터 화상 컨퍼런스 강의 자료

제 19차 CBMC 희귀질환 센터 화상 컨퍼런스

Complex molecular alterations involving chromosome 8p uniparental disomy
: lessons and implications on clinical practice and research

일시: 2020년 11월 18일 (수), 12:40~13:20

두개골 조기 유합증 관련 연구를 하면서 발견한 재미난 케이스인데, Case report 논문이라도 작성해야지 하다가 우선순위에서 밀리면서 벌써 2년이 넘어가네요. 이 케이스를 보면서 상당히 많은 걸 공부하고 배웠는데, 마침 지난번에 불러주셨던 차병원 희귀질환 센터 컨퍼런스 발표 기회가 있어서, 해당 케이스를 슬라이드로 정리해 보았습니다.

Novel 유전자를 발견한 것은 아니지만, UPD에 대한 이해, 염색체 구조 이상, Genotype-phenotype correlation, Exome sequencing을 전반적으로 모두 아우르는,= 임상 유전학을 공부하기 매우 좋은 케이스이기에, 관련 발표 자료 공유합니다. 강의 자료가 필요하신 분들을 위해 블로그에 업로드 합니다.

관련 포스팅 보기>

[유전학 중요개념 정리] Genomic imprinting and Uniparental disomy (UPD)

NGS 결과의 임상 적용: Genotype-phenotype correlation

SNP array의 원리와 CNV 분석: B Allele Frequency, LogR ratio

[유전학 중요개념 정리] Haploinsufficiency와 pLI score, Dominant Negative

대학원 생활과 번아웃 증후군 (Burn Out syndrome)

졸업 논문을 마무리하면서, 저의 대학원 생활도 끝을 향해 달려가고 있는 것 같습니다. 최근에 동시에 해야할 일들이 너무 많아져서 블로그 업데이트를 하지 못했는데, 대학원 생활을 마무리하는 의미로 심리적으로 제일 중요했던 대학원 생활과 번아웃 증후군 (Burn out syndrome)에 대해서 이야기해볼까 합니다.

저에게 번아웃은 전일제 대학원 생활을 시작하고 2년차 정도에 찾아온 것 같습니다. 교수님은 일을 잘한다며 점점 더 많은 일들을 맡기기 시작했고, 그렇게 의욕에 불타올라서 일을 하다보니 저도 모르게 어느 순간 한계가 왔던 것이지요. 주위의 사례들을 보니 대학원생들 중에 비슷한 고민과 경험들을 하는 사람들이 많은 것 같습니다. 낮과 밤, 평일과 주말의 구분 없이 연구실로 출근해서 논문이라는 가시적인 성과를 위해서 끊임없이 자신을 채찍질 하는 것이지요. 한국인들의 근면 성실함과 더불어 목표지향적인 사람이 이런 경우가 더 흔한 것 같습니다. 사실 이렇게 노력해서 만족할 만한 성취를 이루면 참 좋겠습니다만, 모든 것들이 마음먹은 것 처럼 가지는 않더군요. 특히나, 연구라는 장기적인 마라톤 경기에서 지속 가능하지 않은 전력 질주는 결국 탈진 상태에 도달하게 만듭니다. 아래 그림은 번아웃에 빠지는 악순환의 고리 (Vicious cycle)를 보여주고 있습니다.

Myths That Create the Grad School Burnout Cycle

  • Myth #1: More Hours at Work Leads to More Progress
  • Myth #2: My work needs to be perfect
  • Myth #3: I am great at multitasking
  • Myth #4: I need to abuse my body to get work done
  • Myth #5: My thesis has to be groundbreaking

박사 과정 2년차 쯤, 당시 번아웃으로 가장 힘들때를 돌이켜보니 저 위의 모든 내용들이 해당되는 것 같습니다. 무엇인가에 쫓기는 느낌과 성과에 대한 심리적 압박감, 완벽 주의, 동시에 진행하고 있는 너무나 많은 일들. 힘들고 고될수록 잘하고 있는 것이라는 무지. 이후에, 다행히 인생의 선배로 부터 조언을 듣고 난 이후에, 이후에 많은 일들을 내려 놓고, 동시에 운동과 레져 생활을 하면서 재충전의 시간을 가지면서 번 아웃에서 빠져 나올 수 있었습니다.

How to Break (or Prevent)  The Grad School Burnout Cycle

  • Tip #1:  Structure your day so that it includes frequent breaks away from your work
  • Tip #2: Give yourself permission to make mistakes
  • Tip #3 Set up your daily structure so that you minimize the necessity to multitask
  • Tip #4: Nurture your mind and body unconditionally
  • Tip #5: Reach out for support to help you keep your thesis on track

대학원 생활은 최소 4~5년이라는 긴 시간을 보내는 마라톤과 같은 경기 이기 때문에, 자신의 페이스를 찾아 진행하는 꾸준함이 중요한 것 같습니다. 즉, 휴식과 일의 최대 효율을 찾아서 지속 가능성을 찾아 가는 것이지요. 휴식하는 시간도 일의 일부분이라고 생각하여야 할 것 같습니다. 번아웃을 경험한 이후에 저는 하루에 한시간 이상은 꼭 운동을 하면서 긴장을 풀려고 노력을 하고 있습니다. 시간을 노련하고, 효율적으로 사용하는 기술 또한 대학원 생활 동안 필요하다고 느낍니다. 번아웃을 경험하고 있는 많은 대학원생들에게 조금이라도 도움이 되기를 바라며, 글을 마칩니다.

[Reference]

‘의사-과학자 (Physician-Scientist)로 살아가기’에 대한 생각

박사 학위 마무리 및 개인사 등 다양한 일이 겹치면서, 블로그 활동에 조금 소홀해지게 되었습니다. 그러다 우연히 BRIC을 보다가 사가리우스 님이 의사-과학자 (Physician-Scientist) 진로에 대해 정리한 글을 보게 되었고, BRIC에서도 종종 관련 진로를 고민하는 분들의 진로 상담 글들을 보고, 연재 글에서 다루지 않았던 의사-과학자로 살아가는 것에 대한 저의 생각들을 풀어볼까 합니다.

BRIC [의사과학자 되기] 연재 글 보러 가기>

관련 포스팅 보기>

중개연구 MD와 PhD의 관계에 관한 생각

진단검사의학과 소개

Bio-MD-Degrees

우선, ‘의사-과학자 (Physician-Scientist)‘라는 단어 자체가 참 생소합니다. 의사-과학자는 의사인걸까요? 과학자인걸까요? 우선 위키피디아의 설명을 보면, 아래와 같이 쓰여있습니다.

A physician-scientist is a holder of a degree in medicine and science who invests significant time and professional effort in scientific research and spends correspondingly less time in direct clinical practice compared to other physicians.

즉, 의사-과학자는 의사 면허를 가지고 있지만 (=의대 교육을 수료하고), 임상 진료보다는 연구에 더 중점을 두고 있는 사람이라고 설명합니다. 사실 주위에 많은 의사-과학자의 진로를 겪으신 분들의 이야기와 모습을 보면서, 이 진로에 대한 만족도는 의사-과학자에 대한 스스로의 Identity에 따라 많이 다르다는 것을 느낍니다. 원래부터 과학자를 꿈꾸었던 사람에게 의사-과학자는 꽤 매력이 있는 것 같습니다. 반대로 임상 환자를 보는 ‘의사’가 더 적성인 사람들에게 의사-과학자 과정은 그다지 만족스럽지 않고, 임상으로 돌아가는 경우가 많은 것 같습니다.

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[의사-과학자의 진로] Reference의 JCI Insight 기고글에서 발췌,  PSTP: physician-scientist training program; RiR: research in residency.
저의 경우를 간단히 얘기하면, 어릴적부터 항상 꿈이 과학자였고, 과학고에서 의대에 진학했지만, 의대에 입학하면서 단 한번도 환자를 보는 임상 의사에 대한 생각이 없었습니다. 의학을 공부하고 배워서 관련 연구를 하는 과학자가 되고 싶었는데, 그래서인지 개인적으로 현재의 진로를 선택한 것에 만족하고 있습니다. 

제가 생각하는 대표적인 의사-과학자의 장,단점은 아래와 같습니다.

장점

  • 환자에게 바로 바로 직접적으로 도움이 될 수 있는 연구를 할 수 있다는 데서 오는 만족감
  • 중개 연구 (Translational medicine)를 진행하면서 의료진 (의사, 간호사 등)과 연구진 (실험실 연구원, 장비 업체 전문가 등) 사이에 중요한 징검다리 (Field Player)로의 역할이 가능하다.
  • 연구를 위한 임상 샘플 및 데이터에 접근이 용이하고, 실험의 디자인부터 직접적으로 관여할 수 있다.
  • 환자를 보는데서 오는 많은 스트레스와 위협이 없다.

단점

  • 오랜 트레이닝 기간과 그에 따른 기회 비용
  • PhD 출신 연구자들보다 연구를 더 잘하는 것도 아니고, MD 출신 의사보다 진료를 더 잘보는 것도 아닌, 이도 저도 아닌 케이스가 되기 쉽다…
  • 수련 과정이 정신적으로 고달프고 힘들고…  대우나 금전적 보상이 상대적으로 적다.
  • MD/PhD 타이틀만 따는 훨씬 쉬운 방법들이 많이 존재한다..

 

이전에 갔던 워크샵에서 생화학과 교수님께서, 의사-과학자를 꿈꾸는 여러분들은 헌신(Devotion)의 자세를 가졌으면 좋겠다는 말을 하셨던 것이 생각납니다. 어떻게 보면 이 말이 많은 것을 함축하고 있는 것 같은데, 의사-과학자 과정을 거친 대부분은 다시 임상과로 돌아가는 경우가 많은 것 같습니다. 다만 의대를 다녀보니 진료를 보는 것이 적성이 아니거나, 연구 자체가 흥미가 있는 사람에게 의사-과학자는 만족스러운 선택지가 될 수 있을 것 같습니다.

구글링을 하다 보니, 잘 정리된 PDF 파일이 있어서 첨부합니다.

All About MD‐PhD Programs: Who, What, Where, When, Why? Peter Kundert, Joe Cannova

 

[References]

Williams, Christopher S., et al. “Training the physician-scientist: views from program directors and aspiring young investigators.” JCI insight 3.23 (2018).

 

제 14차 CBMC 희귀질환 센터 화상 컨퍼런스 강의 자료

[07.15(수)]_제14차_CBMC_희귀질환_센터_화상_컨퍼런스

COVID-19는 학회와 강의의 풍경도 많이 바꾸어 놓은 것 같습니다. 개인적으로는 Zoom을 이용하여 화상 인터뷰 및 미팅 등은 한 적이 있는데, 온라인 강의는 이번이 처음입니다.

의국 선배님으로 부터 NGS에 대한 기초적인 개괄에 대한 강의를 부탁받아, 분당 차병원 임상과 선생님들을 대상으로 강의 자료를 준비하였습니다. 강의 자료가 필요하신 분들을 위해 블로그에도 업로드 합니다. (사용은 자유롭게 하시되, 출처만 명시해주시기 바랍니다.)

관련 포스팅 보기>

임상의를 위한 NGS 레포트 해석의 이해

바이오 연구자를 위한 Genome Browser 비교 및 활용

NGS 결과의 임상 적용: Genotype-phenotype correlation

NGS 분석 파이프 라인의 이해: GATK Best Practice

Annovar: Population frequency, in-silico prediction tool 및 기타 database 활용

강의 자료 다운로드 > CBMC conference