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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
- 등록2015-01-12
- 조회7,649
Nat. Med., Published online 05 January 2015 | doi:10.1038/nm.3728
Structure-inherent targeting of near-infrared fluorophores for parathyroid and thyroid gland imaging
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
이번 연구는 근적외선 형광 물질을 이용하여 부갑상선과 갑상선의 시각화를 가능하게 한 연구로서, 특히 우리나라에서 가장 많이 시행되는 갑상선 절제술을 시행하는 동안 시술자의 육안적 시야에만 의존하던 기존의 수술법과 달리 장기 특이적인 형광 물질을 이용한 형광 영상을 통해 부갑상선 및 갑상선을 동시에 확인할 수 있는 새로운 수술 시야를 제공한 것에 큰 의미를 둘 수 있다고 할 수 있습니다. 내분비외과 수술 영역에서 정확도를 높이고 합병증을 줄일 수 있는 기초 연구로서 가치가 높다는 평가를 할 수 있는데, 이는 그 동안 실험 테이블에서만 이루어졌던 연구들을 인간을 위한 실용적인 임상 이용을 목적으로 하는 연구이기 때문입니다. 이 연구에 사용되었던 근적외선 형광 물질들이 향후 실제로 임상에 적용된다면 현재 갑상선과 부갑상선의 수술에서 겪고 있는 문제점들을 해결하여 보다 효율적이고 안전한 수술을 가능하게 할 것으로 기대하고 있습니다.
실험 과정에서 겪은 흥미로운 사실은 마우스와 같은 소동물에서는 그 크기가 매우 작아 갑상선 내에 자리하고 있는 부갑상선의 위치를 파악하기가 어려웠으나, 돼지와 같은 대동물에 적용하였을 때 부갑상선의 위치가 인간과 달리 갑상선과 따로 존재하기 때문에 형광 물질의 부갑상선 타겟팅 능력을 확인할 수 있었던 것입니다. 또한, 시간에 따른 BioD/PK 연구를 진행하면서 이 연구에 쓰인 형광 물질인 T700-F와 T800-F의 거동이 서로 다른 점을 확인하면서 상당히 고무적이었습니다. 이번 논문은 시작으로 이곳 연구실에서는 small molecule에 기반한 타겟팅용 형광 물질과 질병진단 및 치료용 probe의 개발에 더욱 노력을 기울이고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
본 연구는 미국 보스톤 소재의 Harvard Medical School 소속 병원인 Beth Israel Deaconess Medical Center의 부설기관인 Center for Molecular Imaging 내에서 이루어졌습니다. 이곳 분자 이미징 센터에서는 새로운 이미징 probe나 특정 질병의 타겟팅을 위한 형광 물질을 개발하는 연구를 하고 있습니다. 또한, 이곳 분자 이미징 센터에는 소동물 이미징 시설이 별도로 있어서 SPECT, PET, CT, MRI 등의 분석과 형광이미징 (fluorescence), 생물발광 (bioluminescence) 이미징 등을 이용해 주로 마우스, 랫, 기니피그, 그리고 토끼 등의 전신 이미징 (whole-body imaging)이나 특정 타겟 부위의 이미징 서비스를 제공하고 있고, operating room에서는 대동물 수술팀이 주로 35kg의 돼지를 이용해 새로운 물질의 in vivo biodistribution과 PK, 그리고 각종 질병의 타겟팅을 연구하고 있습니다.
John V. Frangioni 교수님은 이곳 분자 이미징 센터의 센터장으로 계시며, 센터 내 모든 이미징 probe와 장비의 개발에 있어 총괄 책임을 맡고 계시는 분이 최학수 교수님입니다. 보다 자세한 정보는 http://www.centerformolecularimaging.org/에서 확인하실 수 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
이곳 분자 이미징 센터에서는 실험실에서 개발한 형광 물질과 이미징 장비를 임상에 바로 적용하기 위해 센터 내에 TCIF (Translational Cancer Imaging Facility)를 세워 실험실 레벨의 연구나 논문에서 그치지 않고 더 나아가 실제적인 임상에서의 문제점을 해결하고 보다 나은 질병 치료를 위해 도움이 되고자 노력을 하고 있습니다. 이곳 실험실에서 개발된 몇몇 형광 물질들은 현재 미국 FDA의 승인을 위해 진행되고 있으며 가까운 미래에 실제로 임상에 적용되어 그 효용성이 입증된다면 관련된 연구자로서 상당히 보람을 느낄 것입니다.
또한, 이곳 분자 이미징 센터에서는 다양한 분야의 연구자들이 모여 같은 목표를 가지고 연구를 하고 있습니다. 저는 화학 전공자이지만 생물학자, 생리학자, 광학 장비 엔지니어, 컴퓨터 프로그램 개발자 등 서로 다른 전공의 연구자들이 모여 서로 소통하며 돕고 서로의 분야에 유기적으로 얽혀 배우는 시스템 또한 인상적인 경험이었습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구를 시작하는 연구자로서 본인이 가장 잘할 수 있는 연구 분야를 신중히 선택하는 것이 가장 중요하다고 생각합니다. 새로운 분야에 도전하는 것도 결국엔 자신이 가지고 있는 강점을 바탕으로 이루어지기 때문입니다. 그러한 자신의 전공을 바탕으로 연관된 다른 학문들과의 접목된 경험들이 연구자를 더욱 성숙하게 만든다고 생각합니다. 저도 현재는 화학 이외의 분야에서 다양한 경험을 하고 있지만, 그 뿌리는 원하는 물질을 만들 수 있는 화학적인 지식이 바탕이 되어 생물학과 생리학 등에 적용하고 그 분야의 연구자들과 서로 상생하여 원하는 연구 목표를 이루고자 노력하고 있습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
이번 연구를 시작으로 새로운 이미징 probe를 개발하는 일과 질병을 타겟팅하는 물질을 개발하는 연구를 주로 하고 있습니다. 현재는 이미징을 원하는 생체 조직과 장기들의 타겟팅을 목표로 하고 있지만, 앞으로는 타겟팅과 함께 치료도 가능하게 하는 방향으로 연구를 할 계획입니다. 따라서, 진단과 치료가 동시에 가능한 probe를 개발하는 것이 가장 큰 목표라고 할 수 있습니다. 현재로서는 이미징 probe의 디자인을 함에 있어 실제 동물 실험의 결과에 의존하고 있지만, 이렇게 얻어진 데이터 베이스를 바탕으로 보다 효과적이고 합리적인 이미징 probe의 개발 분야에 초석을 마련하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
이번 연구를 시작하고 마무리하기까지 많은 조언과 함께 격려를 해주신 하버드의대의 최학수 교수님께 깊은 감사의 말씀을 드립니다. 더불어, 실제 임상적인 관점에서 소중한 경험과 지식들을 가르쳐 주시고 즐겁게 연구를 할 수 있도록 도와주신 이 논문의 공동 저자인 전남대의대 박민호 교수님께도 깊은 감사의 말씀을 전하고 싶습니다. 마지막으로 항상 믿음과 사랑으로 아낌없는 지원을 해주시는 가족들에게 진심으로 감사드립니다.
이번 연구는 근적외선 형광 물질을 이용하여 부갑상선과 갑상선의 시각화를 가능하게 한 연구로서, 특히 우리나라에서 가장 많이 시행되는 갑상선 절제술을 시행하는 동안 시술자의 육안적 시야에만 의존하던 기존의 수술법과 달리 장기 특이적인 형광 물질을 이용한 형광 영상을 통해 부갑상선 및 갑상선을 동시에 확인할 수 있는 새로운 수술 시야를 제공한 것에 큰 의미를 둘 수 있다고 할 수 있습니다. 내분비외과 수술 영역에서 정확도를 높이고 합병증을 줄일 수 있는 기초 연구로서 가치가 높다는 평가를 할 수 있는데, 이는 그 동안 실험 테이블에서만 이루어졌던 연구들을 인간을 위한 실용적인 임상 이용을 목적으로 하는 연구이기 때문입니다. 이 연구에 사용되었던 근적외선 형광 물질들이 향후 실제로 임상에 적용된다면 현재 갑상선과 부갑상선의 수술에서 겪고 있는 문제점들을 해결하여 보다 효율적이고 안전한 수술을 가능하게 할 것으로 기대하고 있습니다.
실험 과정에서 겪은 흥미로운 사실은 마우스와 같은 소동물에서는 그 크기가 매우 작아 갑상선 내에 자리하고 있는 부갑상선의 위치를 파악하기가 어려웠으나, 돼지와 같은 대동물에 적용하였을 때 부갑상선의 위치가 인간과 달리 갑상선과 따로 존재하기 때문에 형광 물질의 부갑상선 타겟팅 능력을 확인할 수 있었던 것입니다. 또한, 시간에 따른 BioD/PK 연구를 진행하면서 이 연구에 쓰인 형광 물질인 T700-F와 T800-F의 거동이 서로 다른 점을 확인하면서 상당히 고무적이었습니다. 이번 논문은 시작으로 이곳 연구실에서는 small molecule에 기반한 타겟팅용 형광 물질과 질병진단 및 치료용 probe의 개발에 더욱 노력을 기울이고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
본 연구는 미국 보스톤 소재의 Harvard Medical School 소속 병원인 Beth Israel Deaconess Medical Center의 부설기관인 Center for Molecular Imaging 내에서 이루어졌습니다. 이곳 분자 이미징 센터에서는 새로운 이미징 probe나 특정 질병의 타겟팅을 위한 형광 물질을 개발하는 연구를 하고 있습니다. 또한, 이곳 분자 이미징 센터에는 소동물 이미징 시설이 별도로 있어서 SPECT, PET, CT, MRI 등의 분석과 형광이미징 (fluorescence), 생물발광 (bioluminescence) 이미징 등을 이용해 주로 마우스, 랫, 기니피그, 그리고 토끼 등의 전신 이미징 (whole-body imaging)이나 특정 타겟 부위의 이미징 서비스를 제공하고 있고, operating room에서는 대동물 수술팀이 주로 35kg의 돼지를 이용해 새로운 물질의 in vivo biodistribution과 PK, 그리고 각종 질병의 타겟팅을 연구하고 있습니다.
John V. Frangioni 교수님은 이곳 분자 이미징 센터의 센터장으로 계시며, 센터 내 모든 이미징 probe와 장비의 개발에 있어 총괄 책임을 맡고 계시는 분이 최학수 교수님입니다. 보다 자세한 정보는 http://www.centerformolecularimaging.org/에서 확인하실 수 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
이곳 분자 이미징 센터에서는 실험실에서 개발한 형광 물질과 이미징 장비를 임상에 바로 적용하기 위해 센터 내에 TCIF (Translational Cancer Imaging Facility)를 세워 실험실 레벨의 연구나 논문에서 그치지 않고 더 나아가 실제적인 임상에서의 문제점을 해결하고 보다 나은 질병 치료를 위해 도움이 되고자 노력을 하고 있습니다. 이곳 실험실에서 개발된 몇몇 형광 물질들은 현재 미국 FDA의 승인을 위해 진행되고 있으며 가까운 미래에 실제로 임상에 적용되어 그 효용성이 입증된다면 관련된 연구자로서 상당히 보람을 느낄 것입니다.
또한, 이곳 분자 이미징 센터에서는 다양한 분야의 연구자들이 모여 같은 목표를 가지고 연구를 하고 있습니다. 저는 화학 전공자이지만 생물학자, 생리학자, 광학 장비 엔지니어, 컴퓨터 프로그램 개발자 등 서로 다른 전공의 연구자들이 모여 서로 소통하며 돕고 서로의 분야에 유기적으로 얽혀 배우는 시스템 또한 인상적인 경험이었습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구를 시작하는 연구자로서 본인이 가장 잘할 수 있는 연구 분야를 신중히 선택하는 것이 가장 중요하다고 생각합니다. 새로운 분야에 도전하는 것도 결국엔 자신이 가지고 있는 강점을 바탕으로 이루어지기 때문입니다. 그러한 자신의 전공을 바탕으로 연관된 다른 학문들과의 접목된 경험들이 연구자를 더욱 성숙하게 만든다고 생각합니다. 저도 현재는 화학 이외의 분야에서 다양한 경험을 하고 있지만, 그 뿌리는 원하는 물질을 만들 수 있는 화학적인 지식이 바탕이 되어 생물학과 생리학 등에 적용하고 그 분야의 연구자들과 서로 상생하여 원하는 연구 목표를 이루고자 노력하고 있습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
이번 연구를 시작으로 새로운 이미징 probe를 개발하는 일과 질병을 타겟팅하는 물질을 개발하는 연구를 주로 하고 있습니다. 현재는 이미징을 원하는 생체 조직과 장기들의 타겟팅을 목표로 하고 있지만, 앞으로는 타겟팅과 함께 치료도 가능하게 하는 방향으로 연구를 할 계획입니다. 따라서, 진단과 치료가 동시에 가능한 probe를 개발하는 것이 가장 큰 목표라고 할 수 있습니다. 현재로서는 이미징 probe의 디자인을 함에 있어 실제 동물 실험의 결과에 의존하고 있지만, 이렇게 얻어진 데이터 베이스를 바탕으로 보다 효과적이고 합리적인 이미징 probe의 개발 분야에 초석을 마련하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
이번 연구를 시작하고 마무리하기까지 많은 조언과 함께 격려를 해주신 하버드의대의 최학수 교수님께 깊은 감사의 말씀을 드립니다. 더불어, 실제 임상적인 관점에서 소중한 경험과 지식들을 가르쳐 주시고 즐겁게 연구를 할 수 있도록 도와주신 이 논문의 공동 저자인 전남대의대 박민호 교수님께도 깊은 감사의 말씀을 전하고 싶습니다. 마지막으로 항상 믿음과 사랑으로 아낌없는 지원을 해주시는 가족들에게 진심으로 감사드립니다.
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