한빛사 인터뷰
- 등록2024-05-13
- 조회629
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
본 논문은 전립선암의 초기부터 말기에 이르기까지의 모든 임상 단계에서 혈중암세포(Circulating tumor cell)에서 발현된 전립선암 막 특이항원(PSMA)과 전립선 특이항원(PSA) 전사체(mRNA)의 진단 및 예후 관찰을 위한 바이오마커 발굴에 관한 것입니다. 전립선암의 초기단계는 수술과 약물 치료로 대부분 완치가 가능하지만, CT나 Bone Scan 등의 영상학적 진단방식으로는 미세한 수준의 재발 진단이 어려운 것이 현실입니다. 또한, 전이성 암 그룹 중 약물에 대한 저항성을 보이는 2차성 호르몬제와 항암제 그룹의 특정 환자들을 조기에 발견하여 환자 맞춤형 치료를 하기 위한 바이오마커가 뚜렷하게 없는 것이 현실입니다. 본 논문에서는 전사체 기반 유전자(PSMA, PSA)의 과발현을 환자의 예후와 비교하여 재발암, 저항성 그룹으로의 진행, 2차성 호르몬제와 항암제의 저항성을 나타내는 바이오마커로 사용될 수 있음을 밝혔고, 그 결과를 미국암학회(American Association for Cancer Research) 공식 저널인 Clinical Cancer Research의 2024년 5월 1일 게재하였습니다. 본 논문의 분야는 크게 두 가지입니다.
첫째는 바이오 메디컬 엔지니어링 분야로 바이오칩 개발과 응용이며, 둘째는 암생물학 및 생물정보학으로 볼 수 있습니다. 크게 보면 액체생검(Liquid Biopsy) 분야로 볼 수 있으며 환자맞춤형 치료를 위한 연구 분야로 볼 수 있습니다. 암 환자의 혈액에 돌아다니는 혈중암세포는 암의 유전적 정보를 모두 포함하고 있어 단순한 혈액 검사로 암의 분자 생물학적 특성을 쉽게 분석할 수 있는 바이오마커로 여겨지지만, 여전히 혈액 속에 미량의 존재로 인한 정밀 분리의 어려움이 있습니다. 본 연구에서는 10년간 저희 연구실에서 개발된 측면 방향 자기영동기술 기반의 마이크로플루이딕 기술을 이용해 대략 270명의 전립선암 환자로부터 암세포를 정밀하게 분리하였습니다. 이후 암세포의 존재 유무를 고감도 형광현미경으로 검출하고 높은 특이도와 민감도를 가지는 droplet digital PCR(ddPCR) 방식을 사용하였습니다. 본 연구실의 바이오메디컬 엔지니어링 기술이 모두 집약된 결과로 볼 수 있으며 해외 우수 저널에 출판되게 되어 기쁩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 인제대학교 나노융합공학과 연구교수로 현재 재직 중에 있으며, 같은 과의 한기호 교수님 연구실과 해운대백병원 정재승 교수님 연구실에서 공동으로 연구를 진행하고 있습니다. 인제대학교는 2016년 프라임사업 선정, 의생명헬스케어 분야 특성 대학으로 방향을 이끌어가며 지역 의생명분야 특성대학으로 자리를 잡았습니다. 사업선정으로 다양한 연구장비 및 연구자 양성을위한 인프라가 구축되어 있어 전세계적 연구 트렌드에 맞춰 연구가 가능한 수준입니다. 또한 나노융합공학과는 현재 BK21 사업 4단계를 수행 중에 있으며 많은 대학원생들이 혜택을 보며 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 본 연구자도 사업 혜택을 받으며 지속적인 연구역량을 키울 수 있었으며 해당 대학원의 석 박사를 졸업하며 연구자의 길을 선택하였습니다. 한기호 교수님 연구실은 마이크로플루이딕 기반의 바이오센서, 바이오칩, 정밀의료기기를 개발하여 기술이전을 활발히 하고 있으며 반도체공정 기반의 정밀 칩 제작, 세포배양, 유전자검출 및 분석 등 엔지니어링과 바이올로지를 모두 종합적으로 배우고 연구 할 수 있는 실험실입니다. 미래의 핵심 산업이라 볼 수 있는 헬스케어, 환자맞춤형의료, 정밀의료기기 개발, 정밀 센서 개발 등에 관심 있는 학생분들에게 특화된 연구실이라 볼 수 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구하는 분야가 암의 진단 및 예후 평가, 약물 개발, 치료 방법 개발 등 환자들에게 도움이 되는 분야인 것이 가장 큰 자부심입니다. 바이오 엔지니어로서 개발된 칩이 저렴하고 사용하기 편하며 효율이 높은 결과가 나왔을 때 큰 보람을 느낍니다. 제가 개발한 바이오칩이 전세계 병원에서 암 진단에 활용되는 것이 제 꿈입니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
이 분야는 엔지니어링 기반을 가지고 있기 때문에 반도체공학, 전자공학 등을 학부에서 먼저 전공하는 것이 좋습니다. 이후 대학 4학년에 다른 과의 기초 세포생물학, 유전자학 등 기초과학 분야를 공부하면 대학원 진학 시 많은 도움이 될 것입니다. 요즘은 한 가지만 공부하기 보다는 다양한 분야가 합쳐진 융합이 중요한 시대입니다. 본 분야는 공학, 생명공학, 생물학, 의학 등 여러 분야를 모두 배울 수 있으며 연구할 수 있는 분야입니다. 많은 공부를 해야 하지만 엔지니어로서 응용 분야를 알고 시야를 넓힐 수 있다는 장점이 있습니다. 엔지니어링과 기초과학 사이에는 서로 이해하기 힘든 것이 있습니다. 본 분야를 지속적으로 연구하고 공부하며 많은 연구자들과 소통하게 되면 각 분야를 잘 이해하며 프로젝트와 연구 등을 잘 이끌어 나갈 수 있는 사람이 될 것입니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 더욱 다양한 바이오칩의 개발과 응용을 배우고 연구하기 위해 미국 Texas A&M 대학에서 박사후 연구원으로 일하게 될 예정입니다. 바이오칩 개발을 지속적으로 할 계획이며 현재의 기술과 앞으로 배울 기술을 접목하여 현재 많은 연구자들이 관심을 가지고 있는 단일세포기반의 분리 및 유전자 분석 연구를 지속적으로 할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
한빛사 인터뷰 기회를 주셔서 진심으로 감사드립니다.
#혈중암세포
#바이오칩
#전립선암
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