한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
페로토시스(Ferroptosis)는 2012년에 처음으로 용어가 밝혀진 철 의존적인 세포사멸 과정으로 새로운 항암 치료 대안이 될 수 있는 세포 사멸사의 한 종류입니다. 이 사멸경로는 암세포에서 과발현되는 철 대사경로를 이용하기 때문에 정상 세포보다 암세포에 더 선택적으로 작용 가능하므로 부작용을 줄이고 치료 효과를 극대화할 수 있어서 주목을 받고 있습니다.
또한, 실제로 암 환자의 50% 이상이 치료를 받는 방사선치료는 DNA 손상을 기반으로 세포자멸사(apoptosis) 메커니즘을 유도하여 암세포를 죽이는데, 방사선 저항성이나 회피성을 보여 방사선치료만으로는 완전한 치료가 어려운 한계가 있습니다. 페로토시스 유도 인자가 방사선 저항성을 완화하는 데 도움이 된다는 보고가 있지만, 임상 적용까지 고려할 수 있는 안전한 페로토시스 유도 입자는 지금까지 없었습니다.
이 논문에서 선행적으로 개발 완료하고 보고한 페로토시스 유도 나노입자 FHA NP (Materials Today Bio, 17, 100457, 2022)를 이용하여 엑스레이 방사선치료를 통한 항암 병용 효과를 확인하고 치료 전략을 제시합니다. 페로토시스를 유도하는 안전한 나노입자와 방사선 조사를 통한 병용치료로 안전하고 효과적인 항암 시너지 치료 효과를 검증하였고, 개발한 나노입자의 종양 억제 효과와 엑스선 조사를 통한 병용요법 효능의 상관관계를 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하여 확인하였다. 300kVp X선에 노출하였을 때 개발 나노입자 영향으로 추가로 축적되는 엑스레이 선량을 확인하였고 실제로 나노입자로 인해 엑스레이 조사 시 더 많은 선량이 증착되는 것을 검증하며 물리적인 상호작용을 함께 평가하여 보고하였습니다.
이번 연구에서 발표한 내용 이외에도 Ferroptosis는 앞으로 항암 연구에서 내성, 전이, 면역시스템과의 연관성 등 아직 연구할 부분이 매우 많은 분야입니다. 2017년 석사과정 때 이 Ferroptosis 관련 연구 주제를 처음 시작하였는데 그때는 생소한 분야였지만 지금은 아주 의미 있는 연구들이 굉장히 많이 발표되고 있고 앞으로도 연구할 가치가 매우 많은 분야로 생각됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 서울대학교 이강원 교수님 연구실 박사과정을 진행하고 있습니다. 이강원 교수님 연구실인 기능성 생체재료 연구실은 줄기세포를 이용한 조직공학, 3D 바이오프린팅, 항암 치료를 위한 약물전달 시스템 개발, 알츠하이머 진단을 위한 나노바이오 센서 관련 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 공동저자인 Rodrigo Hernandez Millares의 소속 연구실인 서울대학교 예성준 교수님 연구실은 의학, 우주, 전력 등의 영역에서 방사선량을 정확히 분석하고 미세선량계, 라만 분광학, EPR, 몬테카를로 시뮬레이션 관련 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 또한, 연세대학교 의과대학 방사선종양학 교실 금웅섭 교수님은 방사선 관련 연구뿐만 아니라 세브란스 병원에서 의료진으로 직접적으로 환자를 치료하고 있고, 항암 치료에 있어서 방사선치료와 중입자 치료 등 의학적으로 다양한 연구와 치료를 활발히 진행하고 있습니다.
- 이강원 교수님 연구실: http://afbl.snu.ac.kr/default
- 예성준 교수님 연구실: https://rplab.snu.ac.kr/
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구하는 과정은 앞이 보이지 안개 속에서 다음 연구자를 위해 하나씩 디딤돌을 놓아두는 과정이라고 생각합니다. 그 과정이 어렵고 좌절하기도 하며 힘든 순간이 있지만, 최종적으로 연구 프로젝트를 하나씩 마무리하면서 뿌듯하고 논문이 게재되면서 성취감이 들기도 합니다. 하나의 연구결과가 세상을 바꾸거나 의학발전에 대단한 영향을 미치지는 못하는 것을 잘 알고 있지만, 저보다 더 뛰어난 후속 연구자들이 참고할 만한 좋은 선행 연구가 되길 바라는 마음입니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구를 진행하면서 필요한 부분에는 다양한 것이 있겠지만 그중에서도 체력과 평정심을 유지할 수 있는 마음 또한 중요한 부분이라고 생각합니다. 대학원생들이 실험하다 보면 실험시간에 쫓겨서 운동할 시간이 없거나 밥을 간단히 먹는 경우가 있는데 시간이 지나고 보면 건강을 해치게 되기 때문에 긴 연구 기간을 고려한다면 체력적인 관리가 필요한 것 같습니다. 그리고 오랜 학위기간 동안 실험적인 슬럼프가 한 번쯤은 누구나 오는 것 같습니다. 연구결과에 따라 크게 실망하지도 말고, 한 번의 성공으로 크게 기뻐하지도 말고, 일주일 스케쥴에 맞춰 평점심을 가지고 고요한 마음으로 연구하는 자세가 지나고 보니 많이 도움이 되었던 것 같습니다. 이렇게 지나가는 시간들 중에서 항상은 아니지만, 신기하게도 실험이 재미있고 즐거운 때도 있었습니다. 고요한 마음으로 하루하루 열심히 하다 보면 분명 좋은 결과가 있으리라 생각합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 현재 페로토시스를 이용하여 암의 전이와 관련한 지질기반 나노입자 연구를 진행하고 있습니다. 현재는 진행하던 연구를 마무리하고 박사 졸업하는 것을 우선적으로 목표로 하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
이 연구가 마무리되기까지 정말 많은 분의 도움을 받았습니다. 독립적인 연구자가 되도록 트레이닝 시켜주시고 언제나 아낌없이 지원해주시고 실험적으로 어려움이 있을 때마다 잘 지도해 주신 이강원 교수님께 감사의 말씀을 드립니다. 그리고 연구적으로 많은 도움을 주신 교신 저자이신 서울대학교 예성준 교수님, 연세대학교 금웅섭 교수님께도 다시 한번 감사의 인사를 드립니다. 그리고 함께 이 논문을 완성한 공동 1저자 Rodrigo Hernandez Millares에게도 진심으로 고마운 마음을 표합니다. 많은 밤을 새우며 진행한 연구였지만, 절대 혼자가 아닌 주위 사람들의 도움으로 잘 마무리할 수 있었던 것 같습니다. 우리 AFBL 연구실 선후배들 그리고 함께 생활하고 많은 응원과 도움을 준 수현, 소희, 동우, 규복, 쥬오민, 예진이에게 감사드립니다.
#Ferroptosis
#Cancer Therapy
#Biomaterials
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