한빛사 인터뷰
- 등록2023-02-28
- 조회1,350
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
Messenger RNA (mRNA)에 기반한 의약품은 코로나19 pandemic 도중 전례 없던 속도로 허가를 거쳐 임상에 배치되었습니다. 이전까지는 mRNA는 immunogenic하고 unstable한 고분자로 간주되어 왔으나, RNA 공학과 나노 공학의 발달로 유효한 RNA의 체내전달이 가능하게 되었습니다. 이는 mRNA 백신의 성공적인 개발을 이끌었고, 많은 생명을 구할 수 있었습니다.
Figure 1. (좌) Soluble Human ACE2 (hsACE2) mRNA 치료제의 작용 기전, (우) hsACE2 mRNA를 포함하는 LNP의 투여 경로
본 연구는 예방적 성격을 띤 mRNA의 백신으로 서의 효용성이 아닌, 코로나바이러스를 체내에서 중화 할 수 있는 mRNA 치료제를 개발하는데 중점을 두고 진행하였습니다. 코로나바이러스가 결합하는 ACE2 수용체의 wild-type soluble form을 mRNA의 형태로 전달하였으며, 이로 인해 생산된 soluble ACE2 protein은 코로나바이러스의 원형 및 다양한 변이바이러스들의 세포 내 침투를 중화하는 치료적 효능을 증명하였습니다. mRNA의 세포내 전달 (transfection)은 lipid nanoparticles (LNP; 지질나노입자)를 사용하였으며, 정맥 주사와 호흡기투여를 통해 각각 간과 폐에서 transfection을 증명하였습니다.
본 연구는 2020년 5월에 시작하여 초기연구 완료 후 2020년 7월에 BioRxiv에 공유하였으나, 실제 최종 게재는 2년 후인 2022년 10월에 이루어졌습니다. 리뷰 도중 에디터로부터 게재거절 및 다른 연구자에게 추월을 당하는 등 우여곡절이 많았으나, 최종적으로 출판을 하게 되어 기쁜 마음이 큽니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 미국의 Oregon State University (OSU)의 Prof. Gaurav Sahay의 실험실에서 진행하였습니다. Dr. Sahay는 나노 입자를 이용한 RNA 전달의 선구자인 MIT의 Robert Langer와 Daniel Anderson 실험실에서 박사후 연구를 마친 뒤 nonviral gene delivery에 관한 연구를 이어오고 있습니다. 실험실은 OSU의 메인 캠퍼스가 있는 Corvallis, OR가 아닌, Portland, OR에 위치한 Oregon Health & Science University (OHSU) 의과대학 캠퍼스에 위치하여 다양한 임상연구자들과 협업할 수 있는 환경을 가지고 있습니다. 특히 OHSU는 최초로 인간을 대상을 CRISPR 임상실험을 진행한 의대로, 유전자 치료를 연구하기에 최적의 장소입니다. OSU와 OHSU는 공동으로 약학대학을 운영하고 있으며, 제가 소속한 Sahay Lab은 Portland 캠퍼스에 위치하여 양측 대학교의 우수한 Research Cores를 자유롭게 이용할 수 있었습니다. 덕분에 코로나바이러스로 인한 lockdown 중에도 학교로부터 허가를 받아 연구를 진행할 수 있었습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
앞서 말씀드린 것과 같이 mRNA에 기반한 치료제 개발에 대한 회의적인 시각을 코로나19동안 전환할 수 있어서 관련분야 연구자로서 보람이 큽니다. 2017년에 바이오 벤처에 불과했던 Moderna와 협업을 할 때만 해도 지금의 모습을 상상할 수 없었는데, 현재 Moderna의 위상을 생각하면 이 분야가 얼마나 짧은 시간 내에 발전을 이루었는지를 생각해보게 합니다. 제약분야는 특히나 연구개발 이후 제품화 까지가 오래 걸리는 보수적인 분야인데, 코로나19라는 특수한 상황으로 인한 것이긴 하지만 전례 없는 속도의 FDA 허가는 관련분야 연구자로서 큰 자부심과 보람을 느낄 수 있었습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
생명과학분야는 긴 호흡이 필요한 연구가 다수입니다. 특히 학위 과정 중에서의 실수 및 실패는 너무나도 당연한 요소이므로 크게 상심하지 않는 마음가짐이 필요합니다 (그럼에도 불구하고 항상 쓰라리지만…). 실패에 낙담하지 않고, 끈기를 가지고 연구하시길 감히 조언 드립니다. 또한, 국내, 해외와 무관하게 본인이 연구자로 성장하고 싶으시다면, 좋은 지도교수를 만나는 것이 매우 중요합니다. 연구 주제 뿐만 아니라, 지도 교수의 인격이 매우 중요합니다. 앞서 말한 실수 및 실패를 인내하고 지켜볼 수 있는 멘토십을 가진 교수를 찾기를 조언합니다. 건승을 빕니다!
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
감사하게도 2023년 3월부로 영남대학교 약학대학에 조교수로 부임하게 되었습니다. 개인적으로는 학부와 석사학위를 취득한 모교로의 임용이라 특히 감사하게 생각하고 있습니다. 영남대에서는 나노 입자를 바탕으로 하는 유전자 치료제 전달과 관련한 연구를 진행하고자 합니다. 제가 하고자 하는 연구에 관심이 있는 학생은 연락바랍니다.
Figure 2. 영남대학교 약학관 전경
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
학위 과정 및 박사 후 연구원으로 지내면서 진행했던 과제들이 좋은 저널에 출판되어 감사할 사람들이 많습니다. 학문적 멘토 뿐만 아니라 삶의 멘토가 되어준 박사지도교수 Dr. Gaurav Sahay, 그리고 박사학위를 격려해주신 석사 지도교수 김종오 교수님께 감사의 말씀을 드립니다. 짧지 않은 유학동안 조건 없는 지지를 보내준 사랑하는 가족들, 그리고 끊임없는 응원을 보내준 친구들에게도 깊은 감사를 전합니다.
#Lipid Nanoparticles
#messenger RNA
#Gene therapy
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