한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
췌장암은 다른 암 종에 비해 비교적 드물게 발생하는 암이나 애플의 스티브 잡스와 같은 유명인도 치료할 수 없었던 매우 치명적인 암입니다. 췌장암은 초기 증상이 없고 췌장이 복부 깊숙이 타 장기들과 함께 위치해 조기진단이 힘들기에 타 종양에 비해 생존율이 매우 낮습니다. 췌장암 조기진단을 위한 새로운 영상조영제 개발연구는 새로운 바이오마커 발굴과 이를 이용한 진단연구에 초점이 맞춰져 있습니다만, 기존 영상전략으로 명확히 췌장암을 진단할 수 없기에 췌장암 조기진단을 위해서 새로운 영상전략이 필요하다고 생각하였습니다.
나노입자 기반의 조영제는 일반적으로 종양보다는 간과 비장과 같은 단핵식세포계 장기에 훨씬 높은 섭취를 보여주는 단점을 가지고 있습니다. 그래서 주변의 커다란 장기에 둘러싸인 췌장에 생긴 작은 암을 선명하게 진단하기 위해서 기존 영상법을 사용할 수 없기에 새로운 영상전략이 필요하였습니다. 이번 연구에서는 장기별 효소의 활성이 다른 특성을 활용한 새로운 영상전략을 고안하였고 효소에 특이적으로 분해되는 구조를 지닌 영상조영제를 개발하여 간과 비장에 대한 신호는 최소한으로 줄이고 췌장암에서만 특출나게 신호를 높여 기존 나노입자 기반 조영제들의 딜레마를 해결할 수 있었습니다.
그림 1. 종양만을 특이적으로 진단할 수 있는 영상조영제 개발 및 영상전략
간에서는 에스터가수분해효소(esterase)의 활성이 높으나 종양에서는 효소의 활성이 낮은 특성을 활용하여 간에서는 빠르게 대사되어 소변으로 빠르게 배출되나 종양에서는 대사되지 않고 오랫동안 머물러 종양만을 특이적으로 진단할 수 있는 리포좀 기반의 영상조영제와 새로운 영상전략을 개발함.
그림 2. 동소이식 췌장암 모델에서의 영상조영제를 활용한 췌장암 진단 영상 결과
리포좀 기반 영상조영제를 동소이식 췌장암 모델에 주사하였을 때 타 장기들에서는 빠르게 대사가 이루어졌지만 동소이식 췌장암에서는 느리게 대사되어 24시간 후에는 췌장암에서만 높은 신호가 관찰되는 PET/CT 영상을 획득함.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
본 연구는 경북대학교 의과대학 분자의학교실에서 유정수 교수님의 지도 하에 진행되었습니다. 저희 연구실은 핵의학 영상 (PET, SPECT)을 중심으로 여러 영상기법들을 복합적으로 활용하여 효과적으로 질병의 진단과 치료하기 위한 연구를 진행하고 있으며, 단순히 암과 같은 질병 이외에도 다양한 생리학적 기능 및 병리학적 기전에 관여하는 것으로 알려져 있는 황화수소 (H2S)라는 가스신호전달물질을 핵의학 영상으로 시각화하며 정량화하는 독창적인 연구를 수행하여 논문으로 발표한 적이 있습니다. 또한, 생체고분자를 어떠한 가교제도 사용하지 않고 전자빔 조사만을 이용하여 원하는 크기의 나노입자로 대량 생산하는 연구를 수행하여, 기존 나노입자 합성과정에 사용되는 가교제로 인해 발생되는 생체 독성이라는 고질적인 문제점을 해결하여 화장품 및 필러 등에 활용될 수 있는 생체재료 개발 연구도 활발하게 수행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
본 연구는 거의 석사 과정의 시작과 함께 시작되었기에 이번 결과를 발표하는데 8년이라는 긴 시간이 소요되었습니다. 원하는 결과가 나오지 않아 처음엔 조바심도 났고 이런저런 어려움들도 많이 있었지만, 순간순간 최선을 다하자는 마음가짐으로 꾸준히 하려고 노력했고, 사소한 것들이라도 한 번 더 확인해보며, 논문들을 찾아 공부하고 좀 더 깊게 고심하여 연구해가며 차곡차곡 결과들을 쌓아, 결국은 잘 마무리 할 수 있게 된 것 같아 큰 보람을 느꼈고 자부심도 가질 수 있었습니다. 또 그런 시간들로 동위원소 표지와 관련된 방사화학, 나노입자 합성 관련된 화학, 동물실험 관련된 해부학 및 생리학, 영상장비들 원리에 대한 물리학 등 다양한 학문에 대해 열심히 공부해볼 수 있었기에, 지금 돌이켜 생각해보면 지식의 폭을 넓혀준 유익했던 시간이었던 것 같습니다. 이번 연구 결과는 긴 시간 동안 꾸준히 잘 지도해주신 유정수 교수님 그리고 좋은 동료들이 있었기에 얻을 수 있었다 생각하기에 이 자리를 빌려서 정말 감사하다는 말씀을 드리고 싶습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
제가 누군가에게 조언을 해 준다는 점이 낯간지럽기도 하고 연구자로서 여전히 부족한 점이 많기에 조언보다는 그냥 제 개인적인 생각을 적어보자면, 연구 분야를 막론하고 모든 연구에서 꾸준하게 열정과 책임감을 갖고 노력하는 것이 가장 중요하다고 생각합니다. 연구를 수행하다 보면 분명 많은 어려움들이 발생하여 좌절감도 느끼고 포기하고 싶은 순간들이 생기겠지만, 꾸준히 고민하며 노력하여 스스로 하나씩 그 문제들을 해결해보는 것이 가장 중요하고 연구자로서의 역량을 성장시키기위해 꼭 필요한 것 같습니다. 반면에 항상 혼자서 모든 문제들을 해결할 수는 없기에 가끔 주변 동료들의 조언과 도움이 필요한 상황이 발생하게 되기 때문에 동료들과 좋은 관계를 갖고 좋은 친구로 지내는 것 역시 연구만큼 중요하다고 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
단기적으로는 췌장암 환자의 암 조직을 이용한 전임상 연구를 진행하고자 하며, 본 연구에서 개발된 영상 전략을 플랫폼으로 활용하여 췌장암 이외의 다른 난치성 종양을 조기진단하는 연구로 발전되었으면 합니다. 또 현재 해외 박사후연구원으로 지원하기 위한 준비를 해보고 있는데 새로운 곳에서도 열정적이고 긍정적인 에너지를 가지고 활발하게 연구를 수행하여 좋은 연구결과들을 얻어 한빛사를 통해 다시 소개할 수 있기를 바래봅니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
지금까지 감사하게도 많은 분들의 지도와 도움을 받았던 것 같습니다. 앞서 말씀드렸듯이 오랜 기간 열정적으로 연구 방향을 잡고 이끌어 주시며 가르침을 주신 유정수 교수님께 감사의 말씀을 드립니다. 또, 연구에 필요한 방사성 동위원소를 제공해주신 한국원자력의학원 연구자분들께도 깊은 감사의 말씀을 전하고 싶습니다. 또한 연구실에서 함께 오랜 시간을 보내며 연구 내적으로나 외적으로 많은 도움을 준 지금까지의 많은 연구실 동료들, 연락은 자주 못하지만 묵묵하게 항상 힘이 되어주고 응원해준 친구들한테도 정말 고맙다고 이야기해주고 싶습니다. 마지막으로 늘 자랑스럽게 여겨 주시고 응원해주시는 친척분들 그리고 사랑하는 가족 언제나 든든한 버팀목이 되어 주셔서 항상 감사드리며, 또 7년 넘게 함께해오며 같은 연구자이기에 누구보다 많은 부분을 이해해주고 공감해주었던 고마운 여자친구, 이제 곧 결혼해서 평생 함께할 텐데 앞으로는 떨어져 지내지 말고 지금처럼 서로 아껴주고 사랑하며 지냅시다. 모두에게 정말 감사드리며 지금까지처럼 꾸준히 더욱 정진하여 좋은 연구를 하는 연구자가 되도록 노력하겠습니다. 감사합니다.
#Molecular imaging
#Nanomedicine
#Radiopharmaceuticals
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