한빛사 인터뷰
- 등록2021-03-08
- 조회2,700
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
차세대 염기서열 분석과 조직 상에서의 위치 바코딩 기술을 결합한 공간 전사체학 방법이 등장하고 상용화되면서 다양한 질병 모델에서 공간적인 유전자 발현과 상호작용을 분석할 수 있는 플랫폼이 마련되었습니다. 공간 전사체학 방법에서 얻어진 데이터를 활용하여 공간적으로 발현이 변화하는 유전자를 탐색하는 여러 분석 도구들이 개발되었지만, 발현 정보와 함께 얻어지는 조직 자체의 이미지 정보 혹은 단일 세포 전사체학 정보를 통합하는 멀티 오믹스 분석 방법은 아직 확립되지 않은 상태입니다. 최근 들어 Allen 연구소, Karolinska 연구소와 Sanger 연구소를 포함한 전세계의 많은 연구팀에서 분석 플랫폼을 구축하는 데에 참여하여 빠르게 발전하고 있는 분야입니다.
저희 연구팀에서는 공간 전사체학 방법에서 얻어진 조직의 이미지 정보와 조직의 각 위치에서의 유전자 발현 정보를 통합하는 분석 방법을 제안하였습니다. ImageNet Challenge에서 사용되었던 컨볼루션 신경망인 VGG-16을 이용하여 조직의 이미지 특성을 추출하고 주성분 분석법(PCA)으로 차원을 축소하여 조직의 구조적 특성과 연관된 유전자를 선별해내게 됩니다. 그에 더하여 조직의 이미지 특성을 반영하는 유전자 묶음이 어떤 기능과 관련되어 있는지 기존의 GO 용어로 표현하였으며 그 묶음 유전자의 발현 관점에서 조직의 각 영역을 군집화하였습니다. 현재 제시한 방법은 H&E 염색한 여러 조직에서뿐만 아니라 세 개의 채널을 가진 면역형광염색 슬라이드에서도 적용 가능한 것을 확인하였습니다. 향후 생체 내 이미징(in vivo image)과 공간 전사체학 정보를 통합하는 데에도 활용 가능할 것으로 기대하고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 현재 서울대학교병원 핵의학과에서 연구임상강사로 근무하고 있으며 동시에 서울대학교 융합과학기술대학교 분자의학 바이오제약학과에서 이동수 교수님 박사과정 학생으로 연구를 하고 있습니다. 저희 연구실은 알츠하이머병 연구팀, 나노분자영상 연구팀, 오믹스 연구팀, 뇌커넥톰 연구팀 등 여러 파트로 나누어져 공동 연구를 수행하고 있으며 저는 오믹스 연구를 주로 수행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
공간 전사체학 연구를 진행하면서 방향을 못 찾아 헤매고 있을 때 아낌없이 조언을 주셨던 최홍윤 교수님 그리고 지도 교수님이신 이동수 교수님께 감사의 말씀을 드리고 싶습니다. 데이터를 획득하는 과정에서부터 시각화하여 정리하고 논문을 작성하기까지 많은 난관이 있었지만 그 과정에서 연구에 임하는 자세 그리고 연구실 내의 다른 연구자들과 소통하는 방법을 배울 수 있었습니다. 그간의 노력이 결실을 맺어서 논문으로 출간할 수 있게 되어서 뿌듯합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
공간 전사체학은 Nature Methods에서 선정한 올해의 방법으로 빠른 속도로 팽창하고 있는 연구 분야 중의 하나입니다. 더 높은 공간 해상도를 가진 전사체학 방법이 등장하고 있고 기존의 여러 오믹스 데이터와 통합하는 방법론 연구도 전세계적으로 활발히 진행되고 있습니다. 아직 정립이 되지 않은 분야인 만큼 연구할 수 있는 소재도 무궁무진하고 기존의 연구 방법으로는 알기 어려웠던 세포 사이의 공간적인 상호작용을 포괄적으로 분석하는 도구로서 사용될 것이라 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
박사 과정 학생으로 있는 동안에 공간 전사체학을 포함한 여러 종류의 단일 세포 유전체학 데이터를 통합하는 연구를 꾸준하게 하려고 합니다. 빠르게 변화하는 오믹스 연구의 최신 지견을 따라가면서 여러 연구자에게 도움이 될만한 분석 플랫폼을 구축하는 데에 최선을 다하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
처음으로 연구를 시작하여서 논문을 작성하기까지 과연 해낼 수 있을지 주저하던 상황에서 격려를 해주시고 적극적으로 연구 지도를 해주셨던 최홍윤 교수님 그리고 이동수 교수님께 다시 한번 감사의 말씀을 드립니다. 그리고 연구 과정에서 여러 건설적인 의견을 주셨던 서울대학교 분자의학 바이오제약학과 연구실 내의 여러 교수님 및 선생님들께도 진심으로 감사의 말씀을 전하고 싶습니다.
마지막으로 힘든 과정 속에서도 지지를 해주었던 가족들 그리고 묵묵히 응원해준 여자친구에게도 고맙다는 말을 하고 싶습니다.
#Spatial transcriptomics
#Deep learning
#Tissue morphology
댓글 작성 로그인
팝업 닫기관련 링크
관련분야 연구자보기
소속기관 논문보기
관련분야 논문보기
해당논문 저자보기
