한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
우선 저희 연구를 소개할 수 있는 기회를 주신 한빛사에 감사드립니다.
저희 연구는 장에서 발생한 신호를 뇌에 전달해줄 수 있는 내장 감각 신경 (Visceral sensory neuron, VSN)을 인간 유도만능 줄기세포 (induced pluripotent stemcell, iPSC)에서 분화시키는 프로토콜을 최초로 만들어 내장 감각 신경절 오가노이드 (Visceral sensory ganglion organoid, VSGO)를 유도하였으며, 이를 iPSC에서 유래한 인간 대장 오가노이드 (Human colon organoid, HCO)와 microfluidic chip에서 연결시켜 Axis-on-a-chip을 만든 뒤, 이를 알츠하이머 질병 모델에 적용하여 알츠하이머의 병리 단백질인 Amyloid beta와 Tau가 VSN을 통해 뇌로 전달될 수 있는 가능성을 in vitro 환경 내에서 입증하였습니다.
저희 연구는 내장 감각 신경을 iPSC에서 유도하는 방법을 처음으로 개발하였다는 점과, 알츠하이머 병리 단백질이 장에서 내장 감각 신경을 통해 뇌로 전달될 수 있다는 가능성을 사람 세포 기반 in vitro 환경에서 입증하였다는 강점이 있다고 볼 수 있겠습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 현재 서울대학교 의과대학 의과학과 박사과정 재학생으로, 생화학 교실의 묵인희 교수님의 알츠하이머병 병인기전 연구실에서 연구를 진행하고 있습니다 (http://www.alzlab.co.kr). 저희 실험실은 알츠하이머병의 발병 기전, 진단 기술, 치료제 개발과 관련된 여러가지 연구를 진행하고 있습니다.
동물 모델에 있어서도 알츠하이머병의 주된 병리인 아밀로이드 베타/비정상 타우를 발현하는 동물 모델로 실험을 진행하고 있으며, 다양한 환자 유래 유도만능 줄기세포주 들을 보유하며, Brain organoid, colon organoid, induced microglia, induced astrocyte 등 다양한 분화 프로토콜을 세팅하고 이를 활용하여 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 또한 임상과와 협력 연구 진행도 원활하여 다양한 연구가 가능한 연구실입니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
VSGO를 분화시키는 프로토콜을 만들고 유도하였을 때 처음 신경이 자라나는 모습을 보았을 때의 기쁨이 생각납니다. iPSC 분화 프로토콜의 새로운 길을 연 것 같아 보람이 컸습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저도 아직 학위 준비중인 학생인지라 부족함이 많습니다만, 바이오 분야, 특히 Alzheimer’s disease와 같은 퇴행성 뇌 질환을 연구하고자 하고 싶은 분들이라면 실험의 호흡이 매우 긴 편이라는 것을 알아 두시면 좋을 것 같습니다. 특히 퇴행성 질환의 경우 재현을 위해서는 모델에 따라 다르지만 짧아도 한달, 길면 몇 달 이상의 오랜 기다림과 실험이 필요합니다. 이런 긴 기다림을 견딜 수 있는 끈기와 본인의 가설에 대한 확신이 있다면 잘 헤쳐 나갈 수 있을 것이라 생각합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
장-신경-뇌 축을 통해 아밀로이드 베타/ 타우 단백이 장에서 뇌로 전달된다는 가설을 더욱 확실히 입증하고자 합니다. in vitro 영역에서는 뇌 오가노이드 까지 연결하여 장-신경-뇌 축을 구축하여 실험을 진행하고자 하며, in vivo 영역에서도 추가 실험들을 진행하고자 하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
좋은 연구를 할 수 있도록 방향성을 제시해주시는 지도교수님, 묵인희교수님께 깊이 감사드립니다. 이번 논문의 공동 교신 저자 이신 김종일 교수님과 정석교수님께도 감사의 말씀드립니다. 의기투합한 공동 1저자인 박휘선 선생님, 최시은 선생님, 공저자로서 많은 도움을 주었던 저희 실험실 현정누나, 석범이, 지희, 종원이, 재훈이와 서울대학교 의과대학 김상정 교수님과 해당 연구실 소속 이호정 선생님, 그리고 다른 공저자 분들에게도 감사드립니다.
마지막으로, 언제나 아낌없는 응원을 보내주는 양가 부모님, 아내 민정과 딸 리우에게 감사와 사랑의 마음을 전하고 싶습니다.
#알츠하이머병
# 장-뇌 축
# 미주신경
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