1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

 전 세계적으로 비만은 심각한 질환의 한 부분으로 점점 더 부각되고 있으며, 국내에서도 비만 환자가 지속적으로 증가하고 있습니다. 운동치료나 약물치료를 넘어 특히 수술적 치료를 요하는 고도비만 환자의 비율 또한 증가하고 있는 추세입니다. 그러나 이러한 수술적 치료는 환자의 장기에 해부학적 변형을 가져오며, 환자의 회복시간을 길게 가져올 수밖에 없습니다. 최근에는 비만 치료와 관련하여 FDA에서 승인된 내시경을 이용한 체중감량 시술은 기존의 비만 시술보다 안전하고, 효과적이며, 간단하다는 장점들이 부각되고 있습니다. 위내 포만감 유도장치(intragastric satiety-inducing device, ISD)는 위 분문과 기저부에 디스크 형태의 스텐트로 물리적인 압력을 가해 지속적인 포만감을 유도하는 장치입니다. 하지만 최근 ISD에 의한 합병증이나 시술 후 1주일 이내 스텐트 이탈로 인해 임상 적용에 걸림돌이 되고 있습니다. 이러한 부분을 극복하기 위해서 스텐트 적용 부위에 분포한 그렐린 호르몬 분비 세포를 광역학 치료를 통해 불활성화하여 ISD의 적용 기간을 단축시키는 방법이 환자에게 더욱 안전하고 효과적인 치료방법이 될 것이라 판단하게 되어 연구를 진행하게 되었습니다.

 본 연구의 광역학 치료는 특정 파장대의 레이저를 광감각제가 흡수한 수, 반응성 산소종(Reactive oxygen species, ROS)을 방출하여 주변세포에 산화적 자극을 가해 세포 자극 및 사멸을 유도하는 치료법입니다. 이러한 치료법을 본 연구에 접목하였으며 위저부에 분비한 그렐린 분비 세포를 자극 및 사멸하여 식욕을 억제할 수 있을 것으로 기대했습니다. 선행연구에서 메틸렌 블루를 내장한 ISD의 결과로 비만 치료 효과를 검증하였으며, 본 연구에서는 기존 광감각제보다 효과가 뛰어나다고 알려진 클로린 e6를 선정하여 진행하였습니다. 따라서 고분자 클로린 e6를 담지 한 ISD를 통해 1차적인 광역학 치료를 진행하여 비만 치료의 효과가 증대되고, 2차적으로 위내 포만감을 줄 수 있는 체내 장치 삽입을 병행하되 삽입기간을 최소화할 수 있을 것으로 기대하였습니다. 따라서 본 연구는 이러한 두가지의 치료기술이 접목된 응용 스텐트임을 입증하는 것을 목표로 설계했습니다.

 본 연구를 통해 개발된 고분자 광응답제를 담지 한 식욕억제 및 위내 포만감 유지장치의 안전성 및 유효성을 평가하기 위해 돼지에서 위장관에서 연구를 진행하였고 체중억제를 유도할 수 있는 돼지 모델을 개발하였습니다. 돼지 모델을 개발하는 과정에서 많은 돼지들이 희생되었으나, 개발된 돼지 모델에서 개발된 스텐트의 안전성 및 유효성을 검증하였습니다. 또한 본 연구는 임상연구를 앞두고 있으며, 임상 환자에게 적용 시에도 안전하고 효과적인 체중감소를 가져올 수 있도록 치료과정을 구축하고 있습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

 본 연구는 울산대학교 의과대학, 서울아산병원 소화기내과 정훈용 교수 연구팀과 서울아산병원 의공학연구소 박정훈 박사 연구팀, 그리고 가톨릭대학교 바이오메디컬화학공학과 나건 교수 연구팀 이 주도적으로 연구를 수행하였습니다.

 정훈용 교수 연구팀은 최소 침습적 치료인 내시경적 치료 및 진단의 다양한 임상 경험을 보유하고 있으며, 본 연구에서는 비만 및 대사성 질환 치료를 위해 개발된 고분자 광응답제가 담지 된 식욕억제 및 위내 포만감 유지장치의 내시경적 안전성 및 유효성 검증을 대동물 모델에서 진행하였으며, 내시경을 이용한 치료과정을 구축하였습니다.

 박정훈 박사 연구팀(https://stentlab.weebly.com/)은 스텐트를 포함한 다양한 중재의료기기에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 나노입자 응용 스텐트, 광역학 치료용 스텐트, 스텐트 기반 비가역적 전기 천공술 및 고주파 치료기술에 대한 활발한 연구를 수행하고 있으며, 다기능성 스텐트 개발을 통해 비혈관 협착질환의 국소치료 기술을 연구하고 있습니다. 본 연구에서는 비만 치료를 위해 광역학 치료가 접목된 고분자 광응답제가 담지 된 식욕억제 및 위내 포만감 유지장치를 개발에 참여하였으며, 대동물을 이용한 체내실험을 통한 개발된 장치의 특성분석을 진행하였습니다.

 나건 교수 연구팀(http://kna2011.cafe24.com)은 생체재료를 이용한 광역학 치료, 유전자 전달, 약물 전달, MRI/CT 조영제, 의료기기 등 폭 넓은 연구를 진행하고 있습니다. 특히 10년 넘게 광역학 기술을 이용한 다양한 질병의 진단 및 치료에 대한 연구를 수행하고 있고, 암 치료에 국한되지 않고 바이러스, 박테리아, 당뇨 등 응용 질병 범위를 넓혀가고 있습니다. 본 연구에서는 위내 포만감 유지장치에 담지 될 최적의 광응답제 선정 및 특성분석과 광응답제 담지 방법론을 구축하였습니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

 국내 최고 의료진과 의료 인프라를 갖춘 서울아산병원에서는 임상 미 충족 수요 기반의 다양한 중재의료기기에 대한 활발한 연구를 하고 있습니다. 또한 서울아산병원은 임상 현장에서 파생된 다양한 문제점을 인식하고 이를 해결하기 위해 다방면의 연구를 다 학제 융합연구팀을 꾸려 해결해 나가고 있습니다. 이 연구과정에서 한 연구자로서 함께 한다는 것이 큰 보람이 되며 연구가 진행될 때마다 자부심을 느끼게 됩니다. 의료분야에서의 중재의료기기 분야는 개발된 의료기기가 상대적으로 환자에게 적용되는 경우가 많고, 실제 임상현장에서 사용 시 환자의 치료 예후에 좋은 성적을 가져올 때 보람을 느낍니다. 앞으로도 다양한 분과의 임상의 분들과 다학제 융합연구팀의 연구 결과물이 환자에게 적용 시 안정성과 효율성 모두를 갖출 수 있는 중재의료기기를 연구하는 보람 있는 연구자가 되고 싶습니다. 얼마 전 한 기사를 보았습니다. 세계의 의과학자 순위에서 대한민국의 학자는 3000위에 속해있다는 기사를 보게 되었습니다. 그래서 저는 더 나아가 임상 환자들의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 중재의료기기를 연구하는 학자이자 세계 의과학자 100위 안에 이름을 올려 대한민국의 의과학 기술을 드높이는 의과학자가 되고 싶습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

 학부졸업 즈음, 저는 연구를 하는 학자가 꿈이여 대학원 진학을 하려했지만, 뜻하지 않게 취업을 하게 되었습니다. 시간이 많이 흘렀지만 연구를 하고싶다는 마음이 간절하여 이직을 하게 되었습니다. 연구의 인프라가 잘 갖춰진 서울아산병원 아산생명과학연구소 의공학연구소에 취업을 하게 되었고, 울산대학교 의과대학 대학원에도 함께 진학하게 되었습니다. 의공학분야는 사람이 건강하게 살아가기 위해서 많은 연구가 필요한 분야이며, 과거부터 지금까지 오랜 기간 활발하게 연구가 지속되고 있습니다. 그중 중재의료기기의 스텐트 분야는 과거에 혈관, 비혈관 등에서 개통성을 위해 사용되는 중재의료기기였습니다. 현재는 표면처리 된 스텐트, 카테터 형태의 스텐트, 약물 코팅 혹은 담지 된 스텐트 등 다양한 치료의 목적으로 사용 및 연구 개발되고 있습니다. 이렇듯 중재의료기기로서 스텐트 분야는 활발하게 연구되고 있으며 아직도 연구의 가능성이 무궁무진한 분야입니다. 의공학연구에 도전하고자 하는 많은 후배분들께 주저 말고 도전하시고, 본인이 하고자 하는 목표를 향해 나아가시면 좋겠습니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

 저의 첫 연구는 비만 및 대사성질환을 치료하는 스텐트 연구였으며, 지금까지도 비만을 치료하기 위한 다양한 치료법 및 광역학치료를 접목한 스텐트를 연구 중에 있습니다. 전세계적으로 문제가 되는 비만치료를 위한 광역학치료 및 스텐트를 이용한 치료 연구를 진행할 예정이며, 이에 국한하지 않고 소화기질환을 비롯한 다양한 질환 치료에 접목해보고자 합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

 먼저 본 연구를 추진할 수 있는 기반을 만들어 주신 서울아산병원의 소화기내과 분야의 권위자이자 울산대학교 의과대학 대학원 지도 교수님 이신 정훈용 교수님께 감사드립니다. 저를 이 자리에 있게 해주시고 항상 저를 믿어 주시는 서울아산병원 의공학연구소 스텐트 중개의학연구실(https://stentlab.weebly.com/)의 연구책임자 이신 박정훈 교수님께도 감사드립니다. 또한 바쁜 일정에도 연구를 위해 많은 도움을 주신 서울아산병원의 소화기내과 김도훈 교수님, 나희경 교수님, 노진희 교수님께도 감사의 말씀을 드립니다. 제가 연구를 함에 있어 많은 도움과 조언을 아끼지 않는 분들이 있습니다. 저의 동료이자 가족 같은 스텐트 중개의학연구실(STRA Med Lab)의 선생님들 (류대성, 강전민, 박유빈, 원동성, 박진미, 김송희, Angela, 어승진, 연채은, 남가은) 항상 감사하게 생각하며 함께해서 너무 든든합니다. 마지막으로, 제가 연구자의 길을 갈 수 있게 믿고 무한한 응원을 해주시는 부모님과 저보다 먼저 연구자의 길을 걷고 있는 선배이자 하나뿐인 오빠에게 감사하다는 말씀드립니다. 이 밖에도 언급은 못하였지만 많은 도움을 주신 분들께도 감사의 말씀을 드립니다.