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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
- 등록2011-07-11
- 조회7,288
Ann. Neurol., Article first published online: 17 MAR 2011 | DOI: 10.1002/ana.22383
Dopaminergic pathway reconstruction by Akt/Rheb-induced axon regeneration
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망
고령인구 증가에 따른 노인성 뇌질환 환자의 증가는 더 이상 좌시할 수 없는 현대사회의 가장 시급한 해결 과제중의 하나가 되었습니다. 수많은 환자를 포함하여 그들과 관계된 많은 가족들이 함께 고통을 받고 있으며, 매년 막대한 사회적, 경제적 손실이 발생하고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 많은 국가에서 엄청난 돈을 투자하여 연구를 지속하고 있으나, 여전히 뇌의 특이적인 복잡성으로 인해 아직 병의 원인조차 제대로 규명을 못하고 있는 상황이고 신경질환에 대한 진단과 치료에 소요되는 엄청난 예산을 고려할 때, 노인성 뇌질환에 대한 새로운 예방 및 치료법 개발은 어느 나라나 할 것 없이 시대적으로 절실하게 요구되는 당면 과제라 할 수 있습니다.
본 연구는 이미 손상된 도파민 신경세포를 가지고 있는 쥐의 흑질부위에 바이러스 (adeno-associated virus)를 주입해서 신경세포분화, 성장, 유지, 재생 등에 큰 관련이 있는 mammalian target of rapamycin (mTOR)의 신호를 활성화 시켰을 때 도파민 신경세포로부터 어떠한 결과를 도출할 수 있는지 알아본 연구결과들 입니다. 가장 중요한 내용은 많은 손상을 받았지만 바이러스 주입 후 특정 유전자 활성을 통해 도파민 신경세포로부터 신경돌기 재생 및 실질적인 기능 회복을 성숙한 쥐에서 유도했다는 것입니다. 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환의 가장 큰 문제는 신경세포 사멸 후 재생이 불가하다는 것인데, 현재 궁극적인 해결책으로 많이 연구가 되고 있는 것이 줄기세포 연구가 되겠습니다. 그러나, 본 연구 결과를 통해 줄기세포 같은 다른 세포의 주입이 없더라도 아주 적은 숫자지만 기존에 아직 남아있는 신경세포의 기능을 효율적으로 극대화 시킬 수 있다면 어느 정도 노인성 뇌질환의 치료에 큰 도움을 줄 수 있다는 가능성을 확인 했습니다.
미국을 포함한 여러 다른 국가에서는 퇴행성 뇌질환과 연관된 유전자 치료법에 관해 많은 연구를 진행하고 있지만 한국은 아직 많이 미흡한 편입니다. 앞으로 퇴행성 뇌질환과 연관된 많은 유전자 치료 연구/개발이 한국에서도 이루어 졌으면 합니다.
연구과정에서 생긴 에피소드
본 연구를 위해 추가로 제작된 viral vector들은 총 4가지인데 한두달 생각했던 vector 제조에 원인불명의 반복된 실험오류 (의도하지 않은 gene mutation 발생)로 반년이상을 vector 제조에만 몰두했던 기억이 납니다. 다행히 기대했던 연구결과를 얻을 수 있어서 지금은 좋은 추억이 되고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
Columbia University Medical Center는 뉴욕 맨하튼에 위치하고 있습니다. 신경과학 연구를 통해 노벨상을 수상한 Eric Kandel (2000)과 Richard Axel (2004)을 늘 가까이서 볼 수 있으며, Neuroscience 분야에서 항상 세계적 명성을 자랑하고 있는 곳입니다. 저의 보스이신 Robert E. Burke, MD (Alfred and Minnie Bressler Professor of Neurology and Pathology)는 The Udall Parkinson's Disease Research Center at Columbia University의 Director로서 파킨슨병 연구에 전력을 다하고 계십니다. 가족 같은 분위기와 함께 모든 연구원이 연구에만 집중할 수 있게 많은 배려를 해 주십니다. 파킨슨병 연구, 특히 in vivo 연구에 관심이 많으신 분은 이곳을 추천해 드리고 싶네요.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
짧다면 짧고 길다면 긴 10년 동안의 in vivo 퇴행성 뇌질환 연구를 해 오면서 앞으로 내가 나아가야 하는 방향을 어느 정도는 알게 되었습니다. 대학원 생활을 시작할 때는 감히 상상도 못했었는데, 퇴행성 뇌질환 연구에 있어서 많이 미흡하지만 가끔은 다른 분께 제가 아는 내용에 관해서 어느 정도 조언을 해 줄 수 있다는 점에 과학자로서 자부심과 보람을 느낍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
아직 부족한 점이 많은 사람이라 감히 조언을 해도 되는지 모르겠습니다. 한가지 제가 크게 느끼고 있는 점은 신경과학을 비롯한 많은 생물학 연구들은 육체적/정신적 고통(?)같은 어느 정도의 희생을 요구합니다. 그러나, 항상 긍정적 사고로 성실히 임한다면 언젠가는 그 결과를 얻을 수 있을 거라 믿습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구는 파킨슨병과 연관된 동물실험에서 그 결과를 얻었습니다. 그러나, 신경돌기 재생에 관한 연구결과는 파킨슨병 연구에 국한되는 것이 아니며 알츠하이머병과 척수신경 손상 같은 다른 뇌질환에도 적용을 할 수 있습니다. 이에 본인은 다각도에서 뇌질환에 대한 유전자 치료연구를 계획 중이고 이미 도파민 신경세포 이외에 다른 신경세포에서도 중요한 예비 연구결과를 경희대학교 진병관 교수님 랩과의 공동연구를 통해 성공적으로 유도를 한 상태입니다. 추후 중요한 많은 연구결과들을 얻을 수 있을 거라 기대하고 있으며, 이러한 연구결과를 유도할 수 있는 다른 대체물질에 관한 연구도 하나의 주된 프로젝트로서 진행하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
제가 하고 있는 일에 대해 많은 분들과 공유할 수 있다는 것이 감사할 따름입니다. 아직 가야하는 길은 멀지만 늘 옆에서 든든한 그늘이 되어주는 사랑하는 아내에게 고맙다는 말을 전하고 싶습니다. 그리고, 지금 제가 하고 있는 연구에 대해 중요한 밑거름이 되었던 아주대학교 신경과학기술과정, 그리고 신경과학자의 길을 성실히 수행 할 수 있게 늘 격려해 주시는 진병관 교수님를 비롯한 많은 교수님들, 멀리서 지속적으로 저의 근황을 살펴주시는 Dr. Burke, 그리고 현재 동고동락을 같이하고 있는 대구경북과학기술원 여러분께 감사의 마음을 전하고 싶습니다.
고령인구 증가에 따른 노인성 뇌질환 환자의 증가는 더 이상 좌시할 수 없는 현대사회의 가장 시급한 해결 과제중의 하나가 되었습니다. 수많은 환자를 포함하여 그들과 관계된 많은 가족들이 함께 고통을 받고 있으며, 매년 막대한 사회적, 경제적 손실이 발생하고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 많은 국가에서 엄청난 돈을 투자하여 연구를 지속하고 있으나, 여전히 뇌의 특이적인 복잡성으로 인해 아직 병의 원인조차 제대로 규명을 못하고 있는 상황이고 신경질환에 대한 진단과 치료에 소요되는 엄청난 예산을 고려할 때, 노인성 뇌질환에 대한 새로운 예방 및 치료법 개발은 어느 나라나 할 것 없이 시대적으로 절실하게 요구되는 당면 과제라 할 수 있습니다.
본 연구는 이미 손상된 도파민 신경세포를 가지고 있는 쥐의 흑질부위에 바이러스 (adeno-associated virus)를 주입해서 신경세포분화, 성장, 유지, 재생 등에 큰 관련이 있는 mammalian target of rapamycin (mTOR)의 신호를 활성화 시켰을 때 도파민 신경세포로부터 어떠한 결과를 도출할 수 있는지 알아본 연구결과들 입니다. 가장 중요한 내용은 많은 손상을 받았지만 바이러스 주입 후 특정 유전자 활성을 통해 도파민 신경세포로부터 신경돌기 재생 및 실질적인 기능 회복을 성숙한 쥐에서 유도했다는 것입니다. 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환의 가장 큰 문제는 신경세포 사멸 후 재생이 불가하다는 것인데, 현재 궁극적인 해결책으로 많이 연구가 되고 있는 것이 줄기세포 연구가 되겠습니다. 그러나, 본 연구 결과를 통해 줄기세포 같은 다른 세포의 주입이 없더라도 아주 적은 숫자지만 기존에 아직 남아있는 신경세포의 기능을 효율적으로 극대화 시킬 수 있다면 어느 정도 노인성 뇌질환의 치료에 큰 도움을 줄 수 있다는 가능성을 확인 했습니다.
미국을 포함한 여러 다른 국가에서는 퇴행성 뇌질환과 연관된 유전자 치료법에 관해 많은 연구를 진행하고 있지만 한국은 아직 많이 미흡한 편입니다. 앞으로 퇴행성 뇌질환과 연관된 많은 유전자 치료 연구/개발이 한국에서도 이루어 졌으면 합니다.
연구과정에서 생긴 에피소드
본 연구를 위해 추가로 제작된 viral vector들은 총 4가지인데 한두달 생각했던 vector 제조에 원인불명의 반복된 실험오류 (의도하지 않은 gene mutation 발생)로 반년이상을 vector 제조에만 몰두했던 기억이 납니다. 다행히 기대했던 연구결과를 얻을 수 있어서 지금은 좋은 추억이 되고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
Columbia University Medical Center는 뉴욕 맨하튼에 위치하고 있습니다. 신경과학 연구를 통해 노벨상을 수상한 Eric Kandel (2000)과 Richard Axel (2004)을 늘 가까이서 볼 수 있으며, Neuroscience 분야에서 항상 세계적 명성을 자랑하고 있는 곳입니다. 저의 보스이신 Robert E. Burke, MD (Alfred and Minnie Bressler Professor of Neurology and Pathology)는 The Udall Parkinson's Disease Research Center at Columbia University의 Director로서 파킨슨병 연구에 전력을 다하고 계십니다. 가족 같은 분위기와 함께 모든 연구원이 연구에만 집중할 수 있게 많은 배려를 해 주십니다. 파킨슨병 연구, 특히 in vivo 연구에 관심이 많으신 분은 이곳을 추천해 드리고 싶네요.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
짧다면 짧고 길다면 긴 10년 동안의 in vivo 퇴행성 뇌질환 연구를 해 오면서 앞으로 내가 나아가야 하는 방향을 어느 정도는 알게 되었습니다. 대학원 생활을 시작할 때는 감히 상상도 못했었는데, 퇴행성 뇌질환 연구에 있어서 많이 미흡하지만 가끔은 다른 분께 제가 아는 내용에 관해서 어느 정도 조언을 해 줄 수 있다는 점에 과학자로서 자부심과 보람을 느낍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
아직 부족한 점이 많은 사람이라 감히 조언을 해도 되는지 모르겠습니다. 한가지 제가 크게 느끼고 있는 점은 신경과학을 비롯한 많은 생물학 연구들은 육체적/정신적 고통(?)같은 어느 정도의 희생을 요구합니다. 그러나, 항상 긍정적 사고로 성실히 임한다면 언젠가는 그 결과를 얻을 수 있을 거라 믿습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구는 파킨슨병과 연관된 동물실험에서 그 결과를 얻었습니다. 그러나, 신경돌기 재생에 관한 연구결과는 파킨슨병 연구에 국한되는 것이 아니며 알츠하이머병과 척수신경 손상 같은 다른 뇌질환에도 적용을 할 수 있습니다. 이에 본인은 다각도에서 뇌질환에 대한 유전자 치료연구를 계획 중이고 이미 도파민 신경세포 이외에 다른 신경세포에서도 중요한 예비 연구결과를 경희대학교 진병관 교수님 랩과의 공동연구를 통해 성공적으로 유도를 한 상태입니다. 추후 중요한 많은 연구결과들을 얻을 수 있을 거라 기대하고 있으며, 이러한 연구결과를 유도할 수 있는 다른 대체물질에 관한 연구도 하나의 주된 프로젝트로서 진행하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
제가 하고 있는 일에 대해 많은 분들과 공유할 수 있다는 것이 감사할 따름입니다. 아직 가야하는 길은 멀지만 늘 옆에서 든든한 그늘이 되어주는 사랑하는 아내에게 고맙다는 말을 전하고 싶습니다. 그리고, 지금 제가 하고 있는 연구에 대해 중요한 밑거름이 되었던 아주대학교 신경과학기술과정, 그리고 신경과학자의 길을 성실히 수행 할 수 있게 늘 격려해 주시는 진병관 교수님를 비롯한 많은 교수님들, 멀리서 지속적으로 저의 근황을 살펴주시는 Dr. Burke, 그리고 현재 동고동락을 같이하고 있는 대구경북과학기술원 여러분께 감사의 마음을 전하고 싶습니다.
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