한빛사 인터뷰
- 등록2024-04-12
- 조회815
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
조직공학 및 재생의학은 줄기세포를 근간으로 인간의 세포와 조직, 장기를 대체하거나 재생시켜서 원래의 기능을 할 수 있도록 복원시키는 의학 분야입니다. 이러한 줄기세포 치료제는, 재생이 어려운 연골조직과 장시간이 소요되는 골재생, 골관절염 분야에 많이 활용되고 있으며 특히, 성장과 분화를 유도하고 치료 효율을 높이기 위해 스캐폴드나 하이드로젤과 같은 생체재료와 함께 접목하여 사용되고 있습니다. 본 연구는 phenylboronic acid (PBA)과 spermidine (SM)로 개질 된 hyaluronic acid (HA)을 기반으로 시간에 따라 경화되는 주사형 하이드로겔을 개발하여 중간엽 줄기세포의 분화거동을 조절, 골재생분야에 응용가능성을 확인하였습니다. 임상에서 하이드로젤은 환자의 빠른 회복을 위해 개복술이 생략된 주사형 물질이 많이 선호되고 있으며 shear-thinning 특성에 의해 생체내로 주입된 HA는 PBA의 diol 그룹과 dynamic covalent bond를 통해 시간에 따라 가역적인 가교결합이 이뤄지며 이는 SM의 amine group에 의해 안정화되고 단단한 특성을 갖게 됩니다. 잘 알려진 연구결과에 따르면 세포의 분화는 주변 환경에 영향을 많이 받습니다. 개발된 하이드로젤과 생체 내로 주입된 human mesenchymal stem cells (hMSCs)는 하이드로젤에 특성에 의해 증식과 분화에 영향을 받게 되고 골과 같은 단단한 조직의 세포 치료에 대한 적절한 치료제로써 사용될 수 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 가톨릭대학교 성의교정 의생명과학교실 소속 스마트생체재료 연구실 (Smart Biomaterials Lab)에서 구희범 교수님 지도 하에 박사과정 중이며, 주로 하이드로젤 같은 생체재료를 의약학 분야에 응용한 연구를 진행하고 있습니다. 그 밖에 2022년 노벨 화학상의 주역이었던 click chemistry 와 Drug delivery 분야 대표 기술인 나노입자(Emulsion, liposome 등)를 함께 접목시켜 조직재생, 암, 퇴행성 질환, 난청, 심혈관, 피부 질환 등 다양한 질병에 응용할 수 있도록 하는 생체재료를 개발하고 있습니다. 또한 최근에는 COVID 19 백신의 주요 기술인 mRNA LNP에 대한 연구를 확장 시키면서 gene therapy 영역으로 생체재료의 활용 범위를 넓히는 연구를 진행하고 있습니다. 무엇보다도 저희 랩은 의과대학에 소속된 연구실이기 때문에 순환기내과, 이비인후과, 소화기내과 등과 공동으로 임상에 가까운 연구를 진행할 수 있으며 생체재료 개발뿐만이 아니라 세포실험, 동물실험까지 경험할 수 있다는 것이 가장 큰 장점입니다. 현재 박사님 3명, 박사과정 4명, 석사과정 3명으로 구성되어 다들 연구에 대한 재미와 열정으로 임하고 있습니다. 이러한 활발한 연구 진행을 통해 100편 이상의 논문을 게재하는 등 (브릭 한빛사 16회 등재) 빛나는 연구 성과를 내고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
제약 바이오 분야는 미래 먹거리로 각광받는 주요 산업 중 하나인 만큼 발전 가능성이 높은 매력적인 연구 분야라고 자부하고 있습니다. 지금도 그렇지만 앞으로의 연구 트렌드는 한 분야의 연구보다는 재료공학과 조직공학, 생명공학 등 여러 분야가 융합된 연구가 많이 진행되고 있기 때문에 그 점에 있어 각 해당 분야에 대해 접해 볼 수 있는 기회가 생기고 여러 관점에서 생각해 볼 수 있다는 점이 많은 도움이 되는 것 같습니다. 무엇보다도 임상의들과 함께 진행하는 연구가 많아 실제 임상에 가까운 연구들을 수행할 수 있다는 점에서 보람을 느끼고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
한 사람 분의 연구원으로서 자리매김하기 위해서 학위과정 기간은 매우 중요한 시기입니다. 그 기간에 여러 기회가 주어진다면 그 기회를 놓치지 않고 시도해 보는 것이 중요합니다. 당장은 힘이 들겠지만 차곡차곡 쌓이다 보면 단단하게 성장한 자신을 발견할 수 있을 것입니다. 또한 연구 중 발생하는 트러블슈팅 과정은 연구원에 있어 일상적인 일이니 너무 두려워하지 마시고 스스로 해결하기 어렵다면 교수님, 선배, 동료의 도움을 받으며 슬기롭게 해결하며 즐거운 연구실 생활 이어 나가시길 바랍니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현대의학의 발전에 발맞춰 다양한 적응증을 아우를 수 있는 생체재료를 개발하는 것이 가장 큰 목표입니다. 더 심화된 연구를 위해 조직공학 관련 연구를 시작하였으며 최종적으로 줄기세포 치료의 효과를 극대화할 수 있는 여러 기술들을 융합한 연구들을 진행하고 있습니다. 그중 발전 가능성이 높은 mRNA LNP를 활용한 효율 높은 유전자 전달체를 접목시킨 연구를 추가적으로 진행하여 좋은 성과로 만들어낼 계획입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
우선 이 논문이 세상밖으로 나올 수 있도록 지도해 주신 구희범 교수님과 박지선 박사님께 깊은 감사의 말씀드리고 싶습니다. 어두운 터널을 지나는 것과 같은 학위과정의 길은 누구에게나 쉽지 않은 선택입니다. 그런 의미로 박사과정은 저에게 있어 인생의 가장 큰 터닝포인트였습니다. 기존에 유지했던 직장생활을 포기하고 순수하게 제 욕심으로 시작한 것이라 이번에 나온 논문은 아주 뜻깊은 결과물입니다. 제 고집을 받아주고 항상 곁에서 묵묵히 응원해 주는 남편과 새 가족으로 찾아온 하연이에게도 이 기쁨을 함께 나누고 싶습니다. 그리고 마지막으로 랩식구들, 나에게 매 순간 자극제가 되어주고 순탄치만 않았던 연구기간을 버틸 수 있게 도와준 동료들에게 이 자리를 빌려 고맙다는 인사 전합니다.
#Hydrogel
#tissue engineering
#bone regeneration
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