한빛사 인터뷰
- 등록2024-03-13
- 조회739
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
2019년 말 발생한 SARS-CoV-2는 코로나바이러스감염증-19(COVID-19)를 유발하며 전 세계적으로 빠르게 확산되었습니다. 이는 대규모 공중 보건 위기를 초래하였으며, 지속적인 돌연변이를 통한 면역 회피로 인해 아직까지도 현대 사회에 심각한 위협으로 남아있습니다. 초기 치료 전략으로는, SARS-CoV-2 바이러스가 숙주 세포에 부착(viral attachment)하는 과정을 차단하기 위해 바이러스의 receptor-binding domain (RBD)을 표적하는 단클론항체들이 다양하게 개발되었습니다. 그러나 초기 개발된 항체들은 일부 바이러스에 대해서는 우수한 중화 효능을 보여주었지만, SARS-CoV-2 RBD에 지속적인 변이 발생으로 인해 최근 발생한 변이주에는 효능이 감소하는 한계를 보였습니다.
SARS-CoV-2는 숙주 세포의 표면에 부착 후, 바이러스 융합 과정(viral fusion)을 통해 감염이 이루어지는데, 이 과정에서 spike 단백질의 S2 subunit에 위치한 heptad repeat(HR)1과 HR2가 six-helix bundle(6-HB)을 형성하여 viral fusion을 발생시키는 것으로 알려져 있습니다. 특히, HR2는 SARS-CoV와 현재까지 발생한 SARS-CoV-2의 모든 변이체들에서 100% 서열 상동성을 보이고 있어 HR2 펩타이드를 기반으로 한 치료 전략은 SARS-CoV-2의 다양한 변이에 적용 가능한 범 코로나 치료제의 가능성을 보여줄 수 있습니다.
본 연구에서는 최신 항체 선별 기술인 파지 디스플레이 기법을 이용하여 인간 항체 라이브러리에서 SARS-CoV-2 RBD에 특이적인 인간 항체를 신속하게 발굴하고, 이를 기반으로 HR2 펩타이드를 융합한 새로운 형태의 이중기능 항체 플랫폼을 세계 최초로 개발하였습니다. 개발된 이중기능 항체 플랫폼은 viral attachment와 fusion 두 단계를 모두 동시에 차단할 수 있어, 기존 RBD 표적 항체보다 더욱 효과적이며, Omicron 변이와 최근 발생한 하위 변이에도 우수한 효능이 있음을 확인하여, 더욱 넓은 범위의 변이에 대해 적용이 가능함을 입증하였습니다.
본 연구 결과는 지속적인 SARS-CoV-2 변이의 발생에도 불구하고, 새롭고 혁신적인 치료 전략을 통한 치료의 가능성을 제시하였으며, 미래에 발생 가능한 바이러스에 대응할 수 있는 새로운 전략을 제시할 것으로 기대합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 국민대학교 바이오의약학과 이석묵 교수님의 지도 아래 수행되었습니다. 이석묵 교수님의 혁신 항체연구실(Innovative Antibody Laboratory; InnoAbs, http://innoabs.kookmin.ac.kr/index.php)은 항체 기반의 암 진단 및 치료, 바이러스 연구, 세포 치료제 등의 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 저희 연구실은 기본 실험의 원리부터 항체 개발 및 연구에 필요한 전반적인 과정들을 학습하며, 하나의 연구 분야에 국한되지 않고 다양한 분야의 지식을 습득할 수 있는 환경을 제공합니다. 또한, 저를 포함한 연구실의 모든 구성원들은 교수님의 긍정적인 영향을 받아 연구에 대한 열정이 깊고, 서로 이끌어주며 돈독한 관계를 유지하여 우수한 연구 논문을 저명한 학술지에 다수 출판하고 있습니다. 나아가, 국내 및 국제 학회에 활발하게 참여하고, 주기적으로 다양한 분야의 연자 초청을 통한 세미나를 개최하여 전문 분야의 석학들과 서로 교류하며 연구를 진행하고 있습니다. 이 분야에 관심이 있고 연구에 대한 열정을 가진 분이라면, 국민대학교의 InnoAbs 연구실에서의 학위 과정을 적극 추천합니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
논문 출판 과정에 제 연구 방향성에 대한 확신을 갖기까지 여러 차례 방황하고 깊은 고민에 빠진 적이 많았습니다. 그럼에도 불구하고, 실험 결과에 일희일비하지 않고 과학적 근거를 바탕으로 객관적인 해석과 문제 해결 방안을 모색하라는 지도교수님의 조언은 제 연구에 있어 큰 지표가 되었습니다. 또한, 제가 발굴한 연구 결과들이 타 연구자들에게도 긍정적인 영향을 미칠 수 있기를 바라는 마음에서 연구에 임하였습니다. 항체 연구 분야는 질병 진단 및 치료제 개발에 있어 인간의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 매우 중요하고 기대되는 분야입니다. 저는 제 연구가 다양한 질병에 대한 깊은 이해와 치료 방안 모색에 있어 후발 연구자들에게 유용한 참고점이 되기를 희망하며 연구에 전념하고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
'박사'란 독립적인 연구를 수행할 수 있는 연구자를 의미하는 것 같습니다. 이를 위해서는 가설 수립, 실험 조건 설정, 데이터 수집, 논문 작성 등 다양한 능력이 요구되며, 이러한 역량을 갖추기에는 정말 큰 노력이 필요한 것 같습니다. 저 역시 대학원 생활 동안 수많은 시행착오를 겪으며 좌절하고 포기하고 싶은 순간이 많았습니다. 그럼에도 불구하고, 주변 선후배님들과 동료들의 위로와 응원 덕분에 연구를 계속할 수 있었던 것 같습니다.
박사학위 과정의 경험은 직접 겪어보지 않고는 완전히 이해하기 어려울 수 있지만, 후배님들께 한가지 전하고 싶은 말이 있다면, 본인이 걷고 있는 길을 두려워하지 않았으면 좋겠습니다.
아직 발견되지 않은 것을 탐구하고, 그 결과를 논문으로 정리하는 과정에서 많은 시행착오가 필요합니다. 지도교수님의 질책을 받을 수도 있고, 연구가 잘 진행되지 않아 포기하고 싶은 순간도 있을 것입니다. 그럼에도 불구하고, 그러한 어려움을 자신의 부족함 때문이라고 생각하지 말고, 연구 과정 자체가 힘든 일임을 인정하며 마음의 평안을 유지하기를 바랍니다. 자신을 사랑하고 응원하며, 동료들과 함께 성장하는 연구 생활을 이어 나가시기 바랍니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
앞으로의 연구 활동 계획에 있어, 저는 코로나바이러스 연구에 국한되지 않고, 암을 포함하여 다양한 질병들을 대상으로 하는 항체 기반 치료제 개발에 초점을 맞추려 합니다. 현대 의학의 발전에도 불구하고 많은 질병들이 여전히 많은 미충족 의료수요가 존재합니다. 특히, 암과 같은 복잡한 질병들은 다양한 유형과 특성을 지니고 있어, 효과적인 치료법 개발이 절실히 요구되는 실정입니다. 이에, 저는 항체 기술을 이용하여 특정 표적을 인식하고 질병을 치료할 수 있는 항체 기반의 치료제를 개발하는 연구를 진행할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
학부 인턴 시절부터 박사 후 연구원에 이르기까지, 연구에 대한 지원과 지도를 아낌없이 해 주신 이석묵 교수님께 진심으로 감사드립니다. 교수님께서 보여주신 따뜻한 마음씨와 학생들에 대한 깊은 애정, 그리고 연구에 대한 끊임없는 열정은 제 성장에 큰 밑거름이 되었습니다. 또한, 연구 과정에서 소중한 조언을 아끼지 않으신 국민대학교 바이오의약학과의 허균 교수님과 김현정 교수님께도 깊은 감사를 드리며, 실험실에서 함께 연구하며 고락을 함께한 동료 및 후배님들에게도 감사를 드립니다. 마지막으로, 항상 저를 믿고 응원해 주시는 가족들에게도 진심 어린 감사의 마음을 전합니다.
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#SARS-CoV-2
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