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조현열
조현열(Hyeon-Yeol Cho) 저자 이메일 보기
Rutgers, The State University of New Jersey
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Engineered Mesenchymal Stem Cell/Nanomedicine Spheroid as an Active Drug Delivery Platform for Combinational Glioblastoma Therapy

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

본 연구는 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cell, MSC)의 종양 추적 능력을 이용한 항암제 전달에 대한 연구입니다. MSC는 암 조직에서 과생성되는 여러 세포인자들을 인식하고 추적함으로써 암 조직을 능동적으로 찾아내는 특징을 가지고 있습니다. 이는 기존에 활용되어오던 암 표적 기능을 가지는 나노입자 기반 약물 전달 방법들이 혈액 순환을 통해 몸 안을 떠돌다가 우연히 암 조직을 만나 고정되는 방식으로 진행되는 ‘수동적’ 전달 방법과 차별성을 가진다고 할 수 있습니다.

본 연구는 줄기세포가 3차원 구조로 뭉쳐진 스페로이드(spheroid)를 형성할 때 세포 이동과 관련된 유전자들이 활성화된다는 것에서 아이디어를 얻어 시작되었습니다. 미세유체칩을 이용하여 일정한 크기로 스페로이드를 제작하는 과정에서 항암제가 들어있는 나노입자를 함께 처리하여 여러 세포가 함께 나노입자를 운반할 수 있게 한 결과, 단일 세포들에 비해서 더 빠른 이동 속도, 더 높은 나노입자 전달 효율을 보여주었습니다. 이와 더불어 기존 MSC 기반 암 치료에서 문제점으로 여겨지던 표적 조직에서의 짧은 체류 및 약물 보유 시간이 스페로이드 조건에서 100배 이상 개선된 것을 확인하였습니다.

본 연구를 통해 유전자 조작이 아닌 줄기세포의 3차원 구조 형성에 따른 유전자 발현 조절을 통해 MSC의 암 치료 효율을 증가시킬 수 있음을 보여줌으로써 MSC 기반 면역 반응 억제 요법과 같이 MSC가 사용되는 다른 치료 방법들에도 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

본 연구는 Rutgers, The State University of New Jersey의 이기범 교수님과 Columbia University의 Kam W. Leong 교수님의 공동연구로 진행되었습니다. 제가 속해 있는 이기범 교수님 연구실은 세포의 신호전달경로를 조절할 수 있는 다양한 나노물질들을 개발하고 줄기세포에 적용하여 암 치료 및 조직 재생을 포함한 다양한 전임상 및 중개 연구를 수행하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

새로운 프로젝트를 시작할 때, 아이디어에 당위성을 부여하기 위해 여러 필요성들을 억지로 끼워 맞추고 있는 것이 아닌가 라는 생각이 간혹 들 때가 있었습니다. 하지만 해당 기술이 실제 사용될 분야의 연구자들 혹은 의사들과의 소통을 통해 제 연구가 단순히 연구를 위한 연구가 아니라 직접적인 기여를 할 수 있다는 것을 깨닫고 보람과 자부심을 얻을 수 있었습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

연구 결과는 전혀 생각하지 못했던 요인들에 의해서 예상과 다르게 나오는 경우가 종종 있습니다. 저는 실험을 계획할 때 교차 검증이 가능한 plan B, C를 함께 구상하고 동시에 진행하는 것을 좋아하는데, 이를 통해 얻은 결과에 대한 확신과 더불어 시행착오를 줄이는데 많은 도움이 되었습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

현재 진행 중인 MSC 관련 연구들을 잘 마무리하여 줄기세포 분야의 연구자로 자리매김하고 싶습니다. 더불어 나노물질이 실제 생체분자의 기능을 모사/대체할 수 있는 분자단위의 생체모사 관련 연구에도 관심을 갖고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

좋은 연구를 할 수 있도록 기회를 주신 이기범 교수님, Kam Leong 교수님께 감사드리며, 프로젝트를 잘 마무리하기 위해 함께 고생한 Columbia 대학교의 Smruthi, Sima, 귀중한 feedback을 해준 Rutgers의 KBLEE group member들에게 고마움을 전하고 싶습니다. 또한, 박사 과정 때부터 지금껏 아낌없는 조언과 지원을 해주고 계신 서강대학교의 최정우 교수님께도 감사드립니다. 제가 잘 버틸 수 있도록 언제나 절 지지해주는 가족과 지원이에게 감사의 말 전합니다.


 등록일 2019-03-14
Category: Nanobio, Medicine
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