한빛사 인터뷰
- 등록2017-12-30
- 조회3,681
약물전달시스템(Drug delivery system)은 약물치료의 부작용을 최소화하고 효율을 높이기 위해 연구가 시작되어, 현재는 생의학적 응용 분야에서 가장 큰 세부 연구 분야 중 하나입니다. 실제 임상 등에서는 마이셀 구조나 리포좀 구조에 약물을 담지하는 단순한 시스템들이 많이 사용되고 있으나, 실험적으로는 나노입자를 포함한 여러 가지 새로운 물질들과 전략들이 지속적으로 시도되고 있습니다. 특히, 최근에는 DNA 나노테크놀로지의 발전과 함께 DNA를 활용한 약물전달시스템이 활발하게 연구되고 있는데, 특히 자극감응성, 표적지향성, 약물담지능력 등을 가지는 여러 가지 기능성 DNA를 활용한 연구들이 최근에 진행되고 있습니다. 특히, DNA가 가지기 어려운 기능성을 부여하고자 DNA와 다른 물질을 결합한 하이브리드 물질들도 많이 연구되고 있으며, 그 중 생체적합성이 높고 개질화가 쉬운 금나노입자에 DNA를 개질화하여 여러 가지 생의학적 응용에 활용한 Chad A. Mirkin group이 잘 알려져 있습니다. 특히 금나노입자에 DNA를 개질화하면 생체 내 안정성 등이 크게 증가하는 것으로 알려져 있습니다.
이번 연구에서는 pH 감응성을 가지고 있고 항암제를 담지할 수 있는 DNA 부분과 광감제(Photosensitizer)를 담지할 수 있는 DNA 부분을 가진 DNA를 금나노입자에 개질화하여, 암세포에서 약물 방출과 함께 pH 감응성 DNA에 의해 금나노입자가 응집되며, 금나노입자의 응집에 의해 근적외선 영역에서의 광열효과가 새롭게 발현되고, 담지되어 있던 광감제에 레이저를 조사하면 광역학치료(Photodynamic therapy)까지 가능하여 삼중 복합치료를 일으킬 수 있는 금나노머신을 개발하였습니다. 잘 디자인된 DNA를 금나노입자에 간단하게 개질화하는 것만으로 삼중 복합치료가 가능하다는 점에서 재미있는 연구였다고 생각합니다. 최근에는 암을 단일치료로 치료하기 어렵다는 전망이 나오고 있기 때문에 복합치료와 관련된 연구들이 많이 진행되고 있고, 앞으로도 한동안 그런 연구들이 많이 진행될 것이라 예상됩니다. 또한, 생의학적 응용을 위해 DNA와 나노물질들을 활용한 여러 가지 재미있는 구조체나 전략들 역시 계속해서 활발하게 연구될 것으로 예상됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
제가 연구를 수행하고 있는 곳은 POSTECH 화학과의 의료용고분자 연구실로, 김원종 교수님의 지도 하에 연구를 진행하고 있습니다. 매년 구성원의 수는 조금씩 바뀌지만 박사 후 연구원 4명, 대학원생 15명 정도의 규모로 이루어져 있습니다. 인원이 적지 않은 만큼 1) 지능형 약물 및 유전자 전달 시스템 개발, 2) 일산화질소 감응 또는 방출 시스템 개발, 3) 면역치료 시스템 개발 등의 범주에 속하는 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 교수님께서 학생들의 자율성을 보장해주면서 전폭적인 지지와 세심한 지도를 해주시기 때문에 연구에 대한 열정을 마음껏 펼칠 수 있다는 장점이 있습니다. 또한 2017년에 연구실 10주년을 맞이하였는데, 졸업하신 선배님들께서 사회의 곳곳에서 활약하고 계셔서 많은 조언을 받으며 대학원 생활을 뜻 깊게 하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
대학원에 오기 전에는 약물전달시스템과 관련된 분야를 연구하여 인류의 복지에 기여할 수 있겠다고 생각했습니다. 하지만, 실제로 공부를 해보고 연구를 진행해보니 제가 하는 연구가 실제로 상용화되기에는 어렵다는 사실을 깨닫고 자괴감이 들기도 하였습니다. 하지만 그 때 누군가 저에게 "인류의 발전은 지식과 경험이라는 벽돌로 성을 쌓아가는 것과 같으며 너의 연구는 그 벽돌을 빚는 행위인데, 그 행위 하나가 성에 어떤 영향을 미칠지는 아무도 모른다."라는 이야기를 해주었습니다. 지금은 연구가 저에게 재미있기도 하고, 어떤 형식으로든 도움이 될 가능성이 있다는 점에서 나름의 자부심과 보람을 느끼면서 연구활동을 하고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저는 학부 전공과 전혀 상관 없는 연구를 진행하고 있기도 하고, 대학원 생활을 한지 3년 밖에 안되었기 때문에 조언을 드릴 부분은 별로 없는 것 같습니다. 다만 대학원 생활을 하면서 주변을 보면 여러 가지 이유들로 대학원 생활을 어려워하는 경우가 많은 것 같습니다. 특히 연구분야 등을 제대로 접하지 못하고 진학한 경우에 후회하는 경우를 많이 보았습니다. 학부 때 생각하는 것과 실제 대학원에서의 연구활동은 큰 차이가 있으므로 연구참여 등을 통해 미리 체험해보고 진로를 결정한다면 좋을 것 같습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
대학원에 진학하기 전에는 한 분야를 마스터해야 박사가 된다고 생각했는데, 실제로 접해보니 인생이 끝날 때까지 마스터하기는 어려울 정도로 이 분야가 넓고 제가 부족하다는 것이 많이 와닿습니다. 한번씩 그 광대함에 무기력해질 것 같기도 하지만, 그만큼 더 탐험하고 싶다는 마음이 크게 듭니다. 앞으로도 개인적인 지적 호기심을 충족시키고 거기서 나온 결과물들을 남들과 나누기 위해 꾸준히 노력하고 싶습니다. 특히 학위기간동안에는 새로운 물질과 전략을 디자인하여 생의학적으로 응용하는 연구를 지속적으로 하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
이번 기회를 빌어 제 연구를 도와주신 분들께 감사인사를 드리고 싶습니다. 우선 마음껏 연구할 수 있는 좋은 환경을 만들어주시는 김원종 교수님께 감사인사를 드립니다. 교수님 덕분에 부족한 것 없이 연구를 할 수 있어 행복합니다. 또, 항상 화목한 분위기로 힘든 일들을 잊게 해주고, 활발한 토론으로 연구가 좋은 방향으로 흘러가게 도와주는 연구실 구성원들에게 감사드립니다. 특히, 가장 긴 시간 연구를 함께 한 김진환 박사님께 감사드리고, 항상 함께 한 연구실 동기들도 고맙습니다. 마지막으로 항상 응원해주는 저의 가족들과 친구들에게 감사드립니다.
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