한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
최근 COVID-19 팬데믹 등과 함께 야식을 포함한 식습관이 서구화 또는 불규칙해지고 외부활동이 줄어드는 등 에너지 소비 활동량이 감소함에 따라 전세계적으로 비만과 제2형 당뇨 등 대사질환의 환자 수가 급격히 증가했으며, 사회적으로 꾸준히 이슈화되고 있습니다. 이를 예방하고 치료하기위해 식욕을 감소시키거나 에너지소비량을 증가시키려는 연구와 신약 개발이 되고 있으나 아직 불충분한 효능과 안정성때문에 새로운 후보 물질들을 발굴하고 병리학적 이해를 위한 구체적 메커니즘 등의 연구가 매우 절실한 실정입니다.
지난 20년이 넘는 동안 에너지 균형을 위한 세포 및 유기체 대사 측면에서 뇌에서 시상하부 역할의 중요성이 높이 평가되고 있습니다. 특히, 시상하부에서 식욕 촉진을 담당하는 Neuropeptide Y (NPY)와 식욕 억제를 담당하는 Proopiomelanocortin (POMC)의 신경세포 간의 신호전달, 유전자 발현 등 에너지 항상성을 위한 매우 중요한 역할을 가지고 있으며, 이들의 조절을 이해하는 연구가 대사질환의 예방과 치료 방안을 위해 글로벌 제약회사나 연구기관 등에서 주목하고 있습니다.
본 연구는 약물 데이터베이스를 통해 발굴해낸 Hexamethylene bisacetamide (HMBA)에 대해 항비만 효과에 대한 새로운 역할과 이의 식욕 조절 메커니즘을 제시했습니다. 고지방식이로 유도된 비만 마우스에 HMBA를 투여했을 때 시상하부 신경펩티드의 발현이 조절됨에 따라 식욕 억제, 체지방량 감소, 갈색지방의 열생산, 에너지 소비량 증가 등에 따른 체중 감소와 당대사 및 인슐린 민감성 개선 등 비만 마우스의 대사를 개선시킴을 발견했습니다. 또한, 신경세포에서 HMBA와 결합하는 단백질들을 새롭게 발견했으며 이들 단백질의 유전적 발현 억제 마우스 실험을 통해 HMBA의 대사 개선 효과에 필수적 타겟 단백질임을 밝혔습니다.
본 연구를 통해 기존에 알려지지 않은 HMBA의 새로운 식욕조절 역할과 메커니즘을 규명함으로써 차세대 비만 치료 후보 물질로 제시할 수 있으며, 비만과 당뇨 등의 대사질환에 대한 병리학적 이해 및 예방과 치료 전략에 대해 단서를 제공할 수 있을 것이라 기대됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 대구경북과학기술원 (DGIST) 뇌과학과 김은경 교수님의 신경대사연구실 (Neurometabolism Lab)과 교수님께서 센터장이신 뇌대사체학연구센터 (Neurometabolomics Research Center, NRC)에서 진행되었습니다. 본 연구실은 대사 질환 (Metabolic disease) 및 퇴행성 뇌질환 (Neurodegenerative disease)의 예방 및 치료를 위해 호르몬, 영향 신호 등에 의한 신경세포의 대사와 에너지 항상성 조절에 관한 기전을 규명하는데 연구 목표를 두고있습니다. 특히 시상하부에서 식욕과 에너지 항상성 조절에 관련하는 신경펩티드 (Neuropeptide)들의 변화와 이들의 역할 및 조절 기전을 중심으로 연구하고 있으며, 신경펩티드의 발현 조절을 위한 새로운 대사 조절 인자를 발굴하거나 에너지 항상성 조절에 영향을 주는 새로운 약물 및 타겟들을 발굴하는 등의 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 21세기 최대 의료산업으로 주목받고 있는 대사체학을 연구하는 국내 최초, 최대 규모의 뇌대사체학연구센터를 운영하고있으며 질병 조기진단 융복합 기술을 개발하고 국내외 뇌대사체 전문가 연구 인력을 양성하고 있습니다. 본 연구실에 많은 관심 부탁드립니다. [연구실 홈페이지: http://www.ekkimlab.org]
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저는 연구하면서 인생에서 느낄 수 있는 희로애락을 미리 당겨서 맛보는 것 같습니다. 실험 데이터가 생각한 가설대로 나와주었을 때 기쁨을 느꼈으며, 실험하면서 실수했을 때 제 자신에게 실망을 했었고, 노력한 성과를 얻어냈을 땐 희열을 얻었습니다. 때론, 슬럼프가 여러 번 찾아와 고비를 맞기도 했지만 극복하기 위해 노력하고 뒷받침할 체력도 신경 썼습니다. 때마다 좌절하지 않고 다양한 방법을 시도해보고 문제점을 찾아가며 극복해냈고 주변에서 인정받을 때 마다 연구 활동에 대한 성취감과 자부심이 들었습니다. 또한, 하나의 과제를 끝내면서 좋은 결과를 동료 연구자들에게 평가받고 피드백 받을 때 자신감과 보람을 느꼈습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
생명과학이란 분야는 결코 쉽지도 않고, 공식이나 답이 정해져 있지 않습니다. 다른 연구자들과 마찬가지로 저도 연구를 위한 가설을 도출하고, 증명하여 해석하기까지 수많은 시련과 고된 시간을 보냈었습니다. 한 술에 배부를 수 없다는 경험을 겪으며, 포기하지 않고 성실히 연구에 집중했었습니다. 그러면서 조금씩 성장하는 저의 모습을 보며 자신감도 생겼고, 시간은 좀 걸리지만 좋은 결과들이 항상 뒤따라왔던 것 같습니다. 이 분야를 진학하려는 많은 후배들도 꾸준히 자신의 목표를 향해 나아가기 위해 도전정신과 인내, 자기가 처한 상황을 긍정적으로 극복할 수 있는 방법을 항상 자신의 무기처럼 가졌으면 좋겠고, 이로부터 얻는 소중한 경험들을 동료 연구자들에게 공유하고 응원할 수 있는 훌륭한 연구자가 되셨으면 좋겠습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
비만과 당뇨 등의 대사 질환 치료제의 제약 시장은 현재 글루카곤 유사 펩티드-1 (GLP-1)을 기반한 새로운 analog들이 대거 개발되고 있습니다. 하지만, 높은 가격과 더불어 체중 감소나 혈당 강하 효과에만 치중되어있고, 주사제라는 한계가 있으며 두통과 심한 거식, 근소실 저하, 무기력 등의 불안정성을 함께 가지고 있습니다. 그래서, 저는 해당 연구에서 발굴한 약물의 역할과 새로운 식욕 조절 기전을 기반으로 안정성을 겸비한 최적화된 새로운 플랫폼의 신약 개발과 그 타겟 들에 대한 연구를 지속하고 싶습니다. 또한, 저의 강점 분야인 대사체학 (Metabolomics)을 접목하여 항비만 활성 평가용 바이오 마커를 발굴하는 등 다양한 연구 활동을 지속해 나가고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
인터뷰 기회가 오면 도움을 주신 분들께 다시 한번 감사의 인사를 전해드리고 싶었습니다. 우선, 오랜 시간 대학원과정과 Postdoc 과정을 지내며 많은 가르침을 통해 독립적인 과학자로 나아갈 수 있게 등대 역할을 해주시고 끊임없는 지원과 응원으로 지도해주시는 김은경 지도교수님께 진심으로 감사드립니다. 또한, 1년 365일 중 300일은 매년 함께 동고동락하며 서로 의지하고 지지해준 연구실 선후배들과 동료들에게 큰 힘을 받을 수 있었음에 너무 감사드립니다. 그리고, 학부생 때 연구자의 길로 처음 인도해주신 김세창 교수님께도 꼭 감사인사를 드리고 싶습니다.
긴 시간의 대학원 과정동안 항상 저를 믿고 응원해 주시며 아낌없이 지원해주신 부모님과 동생에게도 진심으로 사랑하고 감사드립니다. 가족이란 든든한 버팀목이 있어 연구를 지속적으로 할 수 있는 힘의 원동력이 되고 있습니다. 끝으로 많은 도움을 주신 만큼 항상 감사하는 마음으로 베풀 줄 아는 연구자가 되도록 노력하겠으며, 또 다시 좋은 결과로 한빛사에 제 연구를 소개할 날을 기대하며 연구에 매진하겠습니다. 감사합니다.
#시상하부
# 비만치료제
# 대사질환
관련 링크
소속기관 논문보기
관련분야 논문보기
해당논문 저자보기