한빛사 인터뷰
- 등록2022-11-02
- 조회2,086
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
출생 후 장 성숙은 생후 첫 2년 동안 일어나며, 장 상피 장벽과 면역 체계의 확립, 미생물 군집 형성 및 안정화의 과정을 거치게 됩니다. 장의 성숙은 영양 흡수의 기능 뿐만 아니라 병원성 박테리아 및 독성 물질의 침입을 방지하는 장벽 완전성의 발달과 장내 미생물총(Gut microbiota)의 초기 집락화 및 숙주와의 상호작용을 통해 장 상피세포의 증식과 분화를 촉진하고 혈관 형성 및 점액을 생성하는 과정을 포함합니다. 하지만 여전히 장내 미생물총과 장 상피 사이의 상호작용 연구는 일반적으로 인간 정상 장을 모사하기 힘든 종양유래세포 또는 마우스 모델이 활용되고 있습니다. 또한, 초기 장 발달에서 미생물 총의 조절 능력에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.
따라서 본 연구에서는 인체 유사도가 높은 모델로 잘 알려진 인간 전분화능 유래 장 오가노이드를 기반으로 장 상피 성숙, 장 줄기세포 증식 및 장 염증으로부터의 보호 효능을 확인하는 다목적 장 실험 플랫폼을 개발하여, 프로바이오틱 작용기전 연구에 대한 방향성을 제시하였습니다. 출생 후 장 발달을 모방하는 강력한 도구인 전분화능 줄기세포 유래 장 오가노이드 플랫폼의 활용으로 장 발달에 유용한 신규 리모실락토바실러스루테리 DS0384(Limosilactobacillus reuteri; DS0384) 균주를 최초로 발굴할 수 있었습니다. 더불어 신규 루테리 DS0384 균주 및 이의 대사체(N-carbamyl glutamic acid; NCG)가 초기 장 발달 및 성숙과 염증성 장 질환의 보호 효능을 가지고 있음을 확인하였습니다.
그리고 본 연구를 진행하면서 장 오가노이드 플랫폼을 활용하여, 루테리 DS0384 대사산물이 장 성숙 뿐만 아니라 장 발달, 질환으로부터의 보호 효능이 있음을 규명한 후, 실험동물 모델에 적용하였을 때, 생체 내 실험에 바로 적용하였을 때보다 실험의 시행착오가 적다는 것을 경험할 수 있었습니다. 이는 추후 마이크로바이옴 연구에서 오가노이드 기반 플랫폼이 동물실험을 상호 보완할 수 있을 것이라는 가능성을 보여주는 좋은 예가 될 것이라고 생각합니다. 이렇게 의미있는 결과는 손미영 박사님 연구팀에서 이제까지 해왔던 연구를 바탕으로 진행되었고, 좋은 저널의 논문게재와 함께, 특허를 출원하고, ㈜한국인삼공사로 기술이전까지 뜻깊은 과정을 경험할 수 있게 해 주었습니다.
그림 1. 마이크로바이옴과 인체유사 장 모델, 동물실험 융합연구 모식도
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 한국생명공학연구원에서 진행되었습니다. 제가 속한 연구소는 생명과학 및 공학 전반을 연구하는 곳으로 뛰어난 연구활동 뿐만 아니라 세미나와 같은 활발한 상호간의 교류로 공동연구를 통한 연구의 지평을 넓힐 수 있는 연구의 장 입니다. 늘 새로운 논문 발표와 다양한 분야에서 유수한 전문가 분들의 세미나 방식의 연구 나눔을 통해, 새롭게 시작하는 학생연구원에게도 배움의 기회가 열려있습니다. 더불어 올해로 14회를 맞이하는 KRIBB festival은 한해동안 이루어 낸 성과를 포스터와 구두 발표로 진행하여 연구소 내에서 분야를 총망라한 연구 활동을 볼 수 있습니다. 이렇게 다양한 분야의 연구를 원내에서 세미나 혹은 KRIBB festival 등의 형식으로 자주 접할 수 있다는 것이 연구를 지속할 수 있는 동기부여와 큰 힘이 되는 것 같습니다. 본 연구소에서는 이러한 분위기를 바탕으로 상호 교류의 장이 되어 공동연구를 활발히 진행할 수 있습니다. 이번 연구 또한 한국생명공학연구원 박두상 박사님 연구팀과 김대수 박사님과의 공동연구를 통해 좋은 결과로 이어질 수 있었습니다
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
한국생명공학연구원 손미영 박사님 연구팀에서 장 오가노이드 개발 및 활용 연구를 하면서 늘 새로운 도전을 할 수 있다는 천운과 같은 기회를 얻었습니다. 선구자가 많이 없는 연구를 이끌어주시는 손미영 박사님의 노력과 논문의 공동 제1 저자 및 공동저자로 있는 박사님들께서 학생연구원으로 시작할 때부터 함께 발맞추어 결과를 만들어 왔기에 최초, 처음이라는 수식어가 많은 연구 결과들을 팀 내에서 낼 수 있었습니다. 이 팀과 함께 한다는 것이 저의 자부심이고, 연구활동에서의 보람입니다. 모두 각자의 자리에서 소화기 오가노이드 전반에 걸친 연구를 다각도로 진행하여 팀내에서 상생하며, 공동연구를 할 수 있는 몇안되는 연구 터전이기에 이를 이루어내주신 손미영 박사님을 필두로 권오만 박사님, 정광보 박사님, 손예슬 박사님에게 항상 감사한 마음입니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
줄기세포연구에 매진하기 위해서는 무엇보다 성실함이 우선시 되어야 할 것 같습니다. 배아줄기세포나 전분화능 줄기세포를 배양 및 유지하기 위해서는 매일 배지를 갈아주어야 하는 수고로움이 동반되고, 더욱이 오가노이드 분화과정은 초심자가 능숙해 질때까지 오랜 시간이 필요하기 때문에, 결과를 도출하는 데에 초기 소요 시간이 깁니다. 이를 지혜롭게 이겨내면, 줄기세포 또는 오가노이드를 기반으로 한 다양한 확장 연구들이 가능하며, 상상하는 것 이상의 연구들을 해내실 수 있을 것이라 믿어 의심치 않습니다. 주변의 동료들에게 힘을 주고, 힘을 얻으면서 과정에 치여 지치지 않도록 스스로를 잘 돌보셔서 빛나는 꿈을 이루셨으면 좋겠습니다. 저 또한 그런 꿈을 꾸며 한걸음 한걸음 나아가고 있습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
앞으로도 가치 있는 연구재료가 될 오가노이드와 발생 및 재생에 관련된 연구를 하고자 합니다. 오가노이드 기반 세포치료제는 아직 초기 단계에 머물러 있지만, 재생의학에서 충분한 가능성을 가진 시험물이므로 제가 보탬이 될 수 있기를 바랍니다. 학위과정동안 시작하여 현재 진행하고 있는 오가노이드 기반 재생의학 분야는 줄기세포로부터 타겟세포로 분화하는 과정의 최적화를 위한 인간 발달 연구가 필요하며, 이러한 과정에서 형성되는 세포들간의 상호작용의 이해를 통해 장기의 구성, 발달 및 재생 연구가 요구됩니다. 도처의 유수한 박사님들과 함께 다양한 관점의 연구를 바탕으로, 오가노이드 기반 재생치료 개발에 힘이 되고 싶습니다. 또한 이 연구는 세포치료제 개념의 오가노이드에서 확장하여 조직공학치료제의 범주가 될 수 있는 바이오 인공장기 연구로도 나아갈 수 있을 것이라고 기대합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
앞서 말씀드렸던 함께 해오신 박사님들 뿐만 아니라, 이제 연구실에 입학하여 이 논문의 공동저자로 참여한 학생연구원들과 생활하면서, 항상 동기 부여를 받고 있습니다. 저는 최근 학위과정을 마치고 학생연구원에서 박사후 연구원으로 자리는 바뀌었지만, 동일한 연구실에서 생활을 하면서 자칫 안일해질 수도 있었습니다. 하지만 운 좋게도 그런 시간이 있을 새 없이 새로운 팀원들, 학생연구원과 함께 연구하며 그들의 열정과 성실함이 고스란히 전달되었고, 이는 저에게 기분 좋은 자극이 되었습니다. 특히, 본 논문의 게재 과정에서 짧은 리비전 기간동안 많은 양의 일들을 해내야 했을 때, 저희 연구팀의 박사님들, 최은호 연구원, 손나은 연구원, 유원동 연구원의 역할이 매우 컸습니다. 이 분들이 없었다면, 지금의 이 결과는 없었을 것입니다.
그렇기에 함께하여 빛을 발할 수 있게 해 주신 손미영 박사님과 팀원분들, 그리고 박두상 박사님과 연구팀의 모든 분들, 김대수 박사님, 조현수 박사님께 다시한번 진심으로 감사드립니다.
#인간 장 오가노이드(Human intestinal organoid)
#장내 미생물총 (Gut microbiome)
#리모실락토바실러스 루테리(Limosilactobacillus reuteri; L. reuteri)
댓글 작성 로그인
팝업 닫기관련 링크
연구자 키워드
관련분야 연구자보기
소속기관 논문보기
관련분야 논문보기
