한빛사 인터뷰
- 등록2024-05-31
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
Protocadherin19 (PCDH19) 관련 뇌전증 증후군은 주로 3세 이전에 발병하는 뇌전증과 발달 지연, 지적 장애, 자폐 성향, 행동 이상을 주요 증상으로 하는 희소 질환입니다. 원인 유전자인 PCDH19는 X 염색체에 위치하며, protocadherin-19이라는 칼슘 의존적 단일 투과막 단백질을 암호화하여 동종친화성 결합을 통해 세포 간 접합과 뉴런 간 신호전달을 조절합니다. 인간의 경우, X 염색체의 무작위적 불활성화로 인해 PCDH19 야생형 및 돌연변이 세포를 가지고 있는 이형 접합 여성의 경우 90%에서 여성 제한적 뇌전증이 발병하는 반면, 돌연변이 세포만을 가지고 있는 남성은 일반적으로 영향을 받지 않습니다.
현재의 견해는 세포 간 간섭으로, 기능 상실 자체보다는 발달 과정에서 야생형과 돌연변이 세포 간의 변화된 상호작용이 원인이라고 알려져 있습니다. 그러나 Pcdh19 노크아웃 마우스를 사용한 연구는 기능 상실 자체도 남성과 여성 모두에서 자폐증과 유사한 행동을 유발한다는 것을 보여주어, PCDH19의 다른 기능도 발병에 기여할 수 있음을 시사합니다. PCDH19 관련 뇌전증 증후군에 모자이크 현상이 필요한지 여부를 해결하기 위해, 우리는 발달의 다른 단계에서 신경 계통의 포배 세포에 안티센스 모르폴리노 올리고뉴클레오타이드를 주입하여 완전 또는 모자이크 기능 상실을 가진 제노푸스 트로피칼리스(Xenopus tropicalis) 올챙이를 만들고 행동검사를 실시하였습니다. 우리는 모자이크 또는 완전 녹다운이 발작과 유사한 행동을 초래하며, 이는 항경련 약물로 구제될 수 있고 반복적 행동을 나타낸다는 것을 발견했습니다. 우리의 결과는 세포 간 간섭 외에도 PCDH19 기능 상실 자체가 PCDH19 관련 간질에 기여할 수 있음을 시사합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 연세대학교 의과대학 해부학교실 소속 정호성 교수님과 이은이 교수님, 약리학교실 소속 김철훈 교수님의 지도 하에 진행되었습니다. 저는 현재 연세대학교 의과대학 해부학교실 정호성 교수님의 신경발달생물학 연구실(Developmental Neurobiology Laboratory, Axon Lab)에 소속되어 있으며 우리 연구실은 단일 수정란에서 우리 뇌와 같은 복잡한 구조가 어떻게 발달하는지 이해하고자 합니다. 우리는 서로 다른 신경세포들이 발달 과정에서 어떻게 태어나고 적절한 위치로 이동하는지, 이들이 어떻게 축삭을 통해 서로 장거리 연결을 하여 신경 회로를 형성하는지, 이러한 연결이 우리의 일생 동안 어떻게 유지되는지 개구리(Xenopus tropicalis)와 마우스 배아 두 척추 모델을 사용하여 연구하고 있습니다. 또한 이 동물 모델들을 사용하여 인간의 신경발달 및 신경퇴행성 질환을 모델링하여 이러한 질환이 어떻게 발병하고 치료될 수 있는지 이해하기 위해 연구하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
우리 실험실에서는 많은 실험들을 배울 수가 있습니다. 분자생물학적인 실험부터 세포실험, 마우스나 개구리를 이용한 동물해부학적인 실험까지 많고 다양한 실험 기량을 배우고 뽐낼 수 있습니다. 저는 우리 실험실에서 주로 사용하는 동물 모델인 개구리(Xenopus tropicalis)의 배아를 사용하여 미세주입법(microinjection), 전기청공법(electroporation) 등의 실험기술을 통해 루게릭병, 뇌전증 등 여러 질병 모델을 만들어 연구를 진행하였는데 수많은 시행착오를 겪고 섬세한 손기술이 요구되는 실험기법이 손에 오르고 있는 것을 느낄 때마다 자부심을 느꼈으며, 직접 제작한 질병 동물 모델을 사용하여 다양한 분석 방법을 통해 여러 질병의 발생 원인과 치료법을 규명하는 것에 큰 흥미를 느낌과 동시에 의학의 발전에 미약하게 나마 기여를 할 수 있다는 것에 큰 보람을 느꼈습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
비단 이 분야 뿐만 아니라 모든 분야에서 연구자에게 요구되는 자질이 있다면 저는 성실성, 강인한 체력과 정신력, 커뮤니케이션 능력이라고 생각합니다. 성실성을 기본 바탕으로 하되 주말 밤낮 없이 연구에 몰두할 수 있는 강인한 체력과 집중하여 좋은 수행능력을 유지할 수 있는 정신력이 있어야 좋은 연구 결과를 이끌어낼 수 있다고 생각합니다. 이와 더불어 교수님들과 선배 및 동료와의 커뮤니케이션 능력을 통해 자신이 생각하지 못하고 실행할 수 없는 상황에서 큰 도움을 받을 수 있다고 생각하며 저 또한 많은 교수님들과 선배님들, 동료들의 조언과 도움 덕분에 무사히 연구의 성과를 낼 수 있었습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
앞선 연구를 토대로 PCDH19 관련 뇌전증 증후군의 치료법에 대한 후속 연구해보고 싶습니다. 또한 연구의 기회가 주어진다면 더 다양한 희소 질환과 불치병 모델을 제작하여 발병 원인과 메커니즘 및 치료법을 연구하여 의학의 발전에 기여하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
학위과정 중 열정을 다하여 저를 지도해 주셨던 정호성 교수님께 깊은 감사의 말씀을 드리고 싶습니다. 연구 과정에 있어서 도움과 조언을 아끼지 않으셨던 김철훈 교수님과 이은이 교수님께 감사의 말씀을 드립니다. 실험실의 모든 선배님들의 가르침 덕분에 백지상태였던 제가 많이 성장할 수 있었습니다. 끝으로 늘 응원해주시고 격려해주시는 우리 가족 감사하고 사랑합니다.
#Epilepsy in females with mental retardation
# Mosaicism
# Seizure
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