한빛사 인터뷰
- 등록2021-11-12
- 조회2,410
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
뇌 질환 중 뇌종양은 치료가 어렵고 재발이 잘되는 질병으로 알려져 있습니다. 뇌 암 세포가 주변 뇌 조직으로 침투하는 특징 때문인데, 이러한 침윤 습성과 약물 내성에 뇌 암 미세환경*이 영향을 끼치며 뇌혈관이 가지는 특이적인 장벽 기능인 혈관-뇌 장벽*이 치료 약물의 전달 효과를 방해하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 뇌종양 치료제 개발 단계에서 뇌 암 미세환경은 필수적으로 고려되어야 합니다.
※ 암 미세환경 (tumor microenvironment) : 암 조직 내에 존재하는 다양한 세포들과 세포외기질, 염증성 환경 등을 포함하는 암세포 주변의 총체적 환경을 이야기하며, 암세포의 증식 및 전이 등에 영향을 끼치는 것으로 알려졌다.
※ 혈관-뇌 장벽 (blood-brain barrier) : 혈관과 뇌 사이에서 물질 전달을 엄격하게 제한하는 기능적 장벽 구조. 뇌 조직으로 이물질이 유입되는 것을 막고, 뇌 기능에 필수적인 물질의 출입만을 선택적으로 허용한다. 해당 기능은 뇌의 항상성 유지에 필수적이지만 뇌 질환 치료제의 투과도 방해한다.
따라서 본 연구에서는 하이드로겔내에 뇌혈관 세포, 성상교세포, 혈관주위세포를 공배양하는 형태로 실제와 유사한 구조적, 기능적 특성을 갖는 혈관-뇌 장벽을 칩 상에 구현하고 3차원 형태의 뇌 암세포를 함께 배양하여 실제와 유사한 암 미세환경이 모사된 뇌종양 모델로 응용하였습니다. 이를 이용하여 배양 환경에 따른 뇌 암세포의 침윤 특성과 약물 저항성을 분석하고, 유전자 분석 결과를 바탕으로 이와 관련된 기전을 발견하였고, 혈관-뇌 장벽 개방 물질로 인해 혈관-뇌 장벽 비투과성 항암제의 전달 효과가 증대되는 것까지 확인하였습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 한국과학기술연구원 김홍남 박사님 연구실과 서울대학교 이강원 교수님 연구실에서 석박사 통합과정을 진행하고 있습니다. 김홍남 박사님 연구실에서는 3차원 상에 여러 세포를 공배양하여 신체 조직을 모사할 수 있는 체외 플랫폼 개발에 대한 연구를 주로 진행하고 있습니다. 특히 뇌 혈관, 신경망, 뇌 암 등을 구현하는 플랫폼을 개발하고, 해당 플랫폼을 질병 모델로 활용하여 질병 기전 연구 및 약물 효능 검사 등에 활용하고 있습니다. 이강원 교수님 연구실에서는 줄기세포와 하이드로겔을 기반으로 한 조직 재생용 물질 개발, 질병의 진단을 위한 바이오 센서 개발, 암 치료를 목적으로 한 나노입자 개발과 관련된 연구를 활발히 진행하고 있습니다.
김홍남 박사님 연구실: https://sites.google.com/view/hongnamkim/%ED%99%88?authuser=0
이강원 교수님 연구실: http://afbl.snu.ac.kr/default/
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구하는 과정에서 무엇보다 보람을 느꼈던 상황은, 실험하는 과정에서 새로운 사실을 발견하고, 이를 바탕으로 설계한 가설에 부합하는 실험 결과가 도출되었을 때입니다. 그리고 실험 결과를 바탕으로 낸 논문이 저널에 게재되었을 때 뿌듯함을 느낍니다. 언젠가 제가 이 세상을 떠나게 되어도 제 이름이 실린 논문이 세상에 남아있다는 것이 큰 보람입니다. 지금 당장 세상을 바꾸고, 학계에 지대한 영향을 끼치는 논문은 아닐지라도, 미래의 연구자분들에게 조금이나마 도움이 되는 논문이 되길 소망합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구를 하다 보며 느끼는 것은, 연구자에게 기본적으로 필요한 것이 육체적, 정신적 체력이라는 것입니다. 연구와 일상의 균형을 잘 잡으면서 연구 외의 시간에는 따로 시간을 내어 운동하고, 지친 자신의 몸과 마음을 돌보는 것도 연구를 진행하는데 있어서 반드시 도움이 될 것이라 생각합니다. 연구하는 과정이 순탄하지 않지만, 그 과정에서 겪는 실패를 통해 문제 해결 능력을 기를 수 있고, 성공을 통해 한 발 더 나아갈 수 있는 힘을 얻게 됩니다. 학위 과정이 길게 느껴 지시겠지만, 연구하는 과정에는 항상 배움이 있다는 것을 잊지 마시고 초심을 유지한 채로 꾸준히 연구에 집중 하다 보면 꼭 좋은 결실을 맺을 수 있을 것이라 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 현재 미세먼지에 의한 신경 독성과 관련된 연구를 진행하고 있습니다. 혈관에 침투한 미세먼지가 신경 독성을 일으키는 기전을 찾고, 그 기전을 바탕으로 독성을 완화시킬 수 있는 적합한 약물 후보군을 발굴하는 것을 목표로 하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
저는 학부 때 기계제어공학을 전공하였기에 고등학생 때 배우는 기본적인 생물 지식만을 가지고 대학원에 입학하게 되었습니다. 파이펫을 잡아본 경험도 없어서 입학 초기에 기본적인 실험에서 많이 헤매고, 논문 한 편 읽는데에도 많은 시간이 걸렸습니다. 어리버리했던 시기에 실험실 환경에 적응하는데 많은 도움을 주었던 동료 학생분들과 지도해주신 박사님들께 항상 감사한 마음을 가지고 있습니다. 특히 부족한 부분이 많았던 상황에서 항상 응원해주시고 아낌없이 지원해주신 김홍남 박사님, 최낙원 박사님, 이강원 교수님께 감사의 말씀을 드립니다.
#Blood-brain barrier
#glioblastoma multiforme
#in vitro model
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