한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
화학 물질의 사용은 일상 생활, 의학 및 산업을 포함한 인간 활동에서 널리 사용되고 있기 때문에 환경 및 인간 건강 위험을 최소화하기 위한 빠르고 비용 효율적이며 신뢰성 있는 독성 평가 기법의 필요성이 빠르게 증가하고 있습니다. 그러나 화학물질 독성 평가를 위한 전통적인 동물 실험 방법은 동물 복지에 대한 윤리적 문제로 인해 국내/외 제한 및 규제가 심해지고 있으며, 이에 따른 대체, 감소 및 정제(3R) 접근 방식을 기반으로 하는 독성 평가를 위한 대체 방법을 개발하려는 상당한 노력이 이루어졌습니다. 화학물질 노출의 잠재적 위험을 고려할 때 빠르고 저렴하며 신뢰할 수 있는 독성 평가 도구로써 세포를 기반으로 하는 체외 모델을 활용한 방법등이 인기를 얻고 있습니다. 특히 화학물질이 갑상선 호르몬(TH) 장애 및 내분비 관련 질환에 미치는 영향에 대한 우려가 점점 더 높아지고 있습니다. 갑상선은 수많은 생리적 과정을 조절하는 데 중요한 역할을 하며 화학 물질이 갑상선 기능에 미치는 영향을 평가하기 위한 혁신적인 접근 방식에 대한 필요성이 커지고 있습니다. 본 연구에서 제안한 갑상선 친화적인 연성 입자가 융합된 3차원 세포 집합체는 세포 기능을 원하는 방향으로 제어하여 유해 물질에 노출된 갑상선 기능 장애 평가를 평가하기 위한 데이터를 제공할수 있음을 증명하였습니다. 본 연구를 통해 개발된 세포 기반의 평가 플랫폼이 비용, 시간 및 윤리적 고려 사항 측면에서 유리하며 인간 및 환경에 대한 화학 노출의 잠재적 위험을 평가하기 위한 더 신뢰성 있는 데이터를 제공할 수 있다고 생각됩니다.
공학기술이 접목된 3차원 세포집합체를 활용한 세포기반 갑상선유해성평가 플랫폼
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
이 연구는 한국재료연구원 바이오닉스재료연구실과 KIST 유럽연구소 환경안전성 그룹과의 협력을 통해 연구 결실을 맺었습니다. 한국재료연구원 바이오닉스재료연구실은 인체의 생물학적 구조 및 기능을 모사하여 손상된 생체조직기능을 복원시키기 위한 소재 및 생체 소재 기능화 기술에 필요한 전주기적 요소기술 개발에 특화된 전문성을 가졌습니다.
제가 근무하고 있는 KIST 유럽연구소 환경안전성그룹에서는 잠재적 유해물질의 독성 평가를 위한 비동물시험법 개발에 매진하고 있습니다. 특히 세포, 오가노이드, 유기체 (daphnia, zebrafish) 기반 및 in silico 평가 기법을 개발하여 잠재적으로 유해한 물질의 독성 예측 평가 기법을 개발하는데 주력하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
현재 인간 및 제브라피시 세포를 포함한 다양한 세포 유형이 내분비 교란 화학물질의 갑상선 교란 평가를 위한 독성학에서 널리 사용됩니다. 그러나 독성학 분야에서, 공학적 접근을 이용한 3차원 세포배양 평가 도구의 개발에는 아직까진 큰 관심을 받지 못한 상황입니다. 본 연구를 통해 독성 평가에 사용되던 기존의 2차원 체외 (in vitro) 시스템을 능가하는 보다 효율적이고 신뢰할 수 있는 엔지니어링 기반의 3차원 세포 평가 도구를 제시했습니다. 저는 이 연구를 통해, 화학물질의 갑상선 교란을 평가하는 새롭고 개선된 방법을 제공할수 있다는것을 인정 받은것에 대해 큰 보람이 느껴졌습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
이번 연구는 저 혼자 한 연구가 아닙니다. 이 연구가 결실을 맺기 위해 각 분야에 전문성을 갖춘 연구자분들과 협업을 통해, 보다 더 많은 그리고 높은 수준의 생체재료를 통해 연구 결과를 획득할수 있었습니다. 모든 연구 분야에 전문성을 단 한명의 연구자가 갖추기란 어렵다고 생각하기에, 이를 극복하기 위해 다양한 전문 지식을 갖춘 연구자들을 만나고 협력을 할수 있는 기회가 있다면 꼭 쟁취하시기 바랍니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
KIST 유럽연구소 환경안전성연구그룹의 구성원으로써, 저희 그룹에서 지향하고자 하는 목표중 하나인 비동물대체시험법 개발 연구에 계속해서 기여를 하고 싶습니다. 제 주력 연구 분야인 공학적관점에서의 세포 배양 도구 개발 경험을 활용하여 세포 거동 제어형 배양플랫폼 개발에 집중함으로써, 동물복지를 최우선으로 하는 유럽에서 환경 독성 유해성 평가 기법을 계속해서 개발할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
지금 이순간에도 제가 하고 싶은 모든 연구에 대해 물심양면으로 아낌없이 지원을 해주시는 KIST 유럽연구소 환경안전성연구그룹 모든 박사님과 김용준 그룹장님께 감사의 말씀을 드리고 싶습니다.
밤낮없이 연구하는 KIST 유럽연구소
#3차원세포배양
#동물대체시험법
#생체모사공학
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