한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
간 섬유증은 반복적인 간 손상과 염증으로 인해 정상적인 간 조직이 비정상적인 결합 조직으로 대체되는 질환입니다. 이 질환은 지방간에서 발전할 가능성이 높으며, 지방간이 오랜 시간 지속되면 간 섬유증으로 이어질 수 있습니다. 간 섬유증은 간경변증과 간암의 주요 원인 중 하나로, 이를 예방하고 치료하는 것이 매우 중요합니다. 하지만 현재까지 간 섬유증을 근본적으로 치료할 수 있는 약물은 개발되지 않았습니다. 이에 따라 효과적인 치료제의 개발이 절실히 필요합니다. 2024년, 대사 이상성 지방간염(MASH) 치료제로 FDA 승인을 받은 레스메티롬은 임상 시험에서 섬유증 개선 효과가 1단계에 그쳤다는 평가를 받았습니다. 이는 치료제 개발에 한계를 드러내며, 전문가들은 더 효과적인 치료제를 개발하기 위한 지속적인 연구가 필요하다고 강조하고 있습니다. 간 섬유증이 악화되면 환자의 사망률이 증가하는 상황에서, 이 분야의 미충족 의료 수요는 여전히 매우 높습니다. 2023년 건강보험심사평가원에 따르면, 국내 지방간 환자는 약 42만 명에 달하며, 지방간의 유병률은 약 20~30%로 추정됩니다. 그러나 지방간이 발견되더라도 치료를 받는 환자는 극히 일부에 불과하며, 대부분은 증상이 없어 치료의 필요성을 느끼지 못하는 경우가 많습니다. 지방간이 간경변으로 발전하면, 생활습관 개선만으로는 정상적인 간 기능을 회복하기 어렵습니다.
줄기세포 치료는 간 섬유화 및 염증을 완화하고, 간 재생을 유도할 수 있는 매우 효과적인 방법으로 주목받고 있습니다. 하지만 기존의 줄기세포 이식 방법에서는 이식된 세포가 다양한 이유로 사멸하거나, 조직 내에서 제대로 결합하지 못하는 문제가 발생했습니다. 이는 치료 효과를 제한하는 주요 원인으로 지적되었습니다. 이 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 30분이라는 짧은 공정 시간만으로 줄기세포가 타겟 조직 내에서 안정적으로 이식되고 기능을 발휘할 수 있도록 돕는 혁신적인 바이오 소재를 개발했습니다. 이 소재는 지질과 락토바이오닉산(LA-Lipid)으로 구성되어, 줄기세포 표면에 소수성 상호작용을 통해 세포막을 코팅합니다. 이 코팅을 통해 세포 외부에 락토바이오닉산을 표출하게 되며, 이는 손상된 간세포에서 과발현되는 ASGPR 수용체에 부착되어 줄기세포의 간세포 이식 능력을 개선합니다. 본 연구에서 개발된 LA-PDMSC(LA-Lipid 코팅 태반유래 줄기세포)는 기존 줄기세포의 간 이식 능력을 50% 이상 향상시켰습니다. 또한, 전임상 간경변 모델에서 기존 줄기세포보다 간 손상 복구, 항염증, 간세포 사멸 억제, 항섬유화 효능이 크게 향상된 결과를 보였습니다. 이번 연구에서 개발된 지질 생체소재 기반 세포치료제 기술은 개인화된 "off-the-shelf" 줄기세포 치료법을 가능하게 하는 중요한 진전을 의미합니다. 이 기술은 간 질환뿐만 아니라 다른 조직과 관련된 질병에도 효과적으로 적용될 수 있어, 줄기세포 치료의 적용 범위를 획기적으로 확장할 잠재력을 지니고 있습니다. 또한, 이 기술은 치료 과정의 단순화, 비용 절감, 치료 효과 극대화라는 중요한 장점을 가지고 있어, 간 질환을 포함한 다양한 만성 질환 치료에 중요한 돌파구를 마련할 것이라고 기대하고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 동국대학교 화공생물공학과 세포조직공학 및 기능성소재 연구실(https://kkim2014.wixsite.com/tissueeng)에서 김교범 교수님의 지도하에 수행되었으며, 차의과학대학교 김기진 교수님과의 공동연구를 통해 진행되었습니다. 저희 동국대학교 세포조직공학 및 기능성소재 연구실은 지질기반 생체재료를 디자인하고 개발하여 세포 표면을 조작함으로써 세포의 기능성을 극대화하는 연구에 주력하고 있습니다. 이러한 연구 주제를 기반으로 한국연구재단 기초연구실(BRL) 지원사업 및 범부처 재생의료기술사업을 수주하여 다양한 세포의 기능성 전환기술에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 현재, 저희 연구실은 김교범 교수님을 중심으로 한 명의 연구교수, 한 명의 박사후연구원, 그리고 4명의 대학원생으로 구성되어 있으며, 연구원들 간 서로 협력하여 다양한 과제들을 해결해 나가는 건강한 연구실입니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구 활동을 통해 생체재료와 세포치료제 개발에 기여하는 것에 대해 큰 자부심과 보람을 느끼고 있습니다. 세포치료제는 질병 치료에 큰 잠재력을 지닌 분야로, 이를 통해 환자들의 삶의 질을 향상시킬 수 있다는 점에서 매우 뜻깊습니다. 특히 생체재료와 세포의 상호작용을 탐구하는 과정에서 질병 치료의 가능성을 한 단계 높일 수 있다는 점에서 연구의 중요성을 깊이 실감하고 있습니다. 세포치료제는 기존 치료법의 한계를 극복할 수 있는 혁신적인 해결책을 제시할 수 있으며, 이 연구가 미래 의학의 중요한 전환점이 될 수 있다는 점에서 큰 동기부여가 됩니다. 또한, 이를 통해 환자들에게 새로운 희망을 줄 수 있다는 사실이 매우 자랑스럽고, 세포의 생리적 기능을 극대화할 수 있는 생체재료를 개발함으로써 치료 효과와 환자의 반응을 실질적으로 향상시킬 수 있다는 점이 연구의 큰 매력입니다. 동료 연구자들과의 협업을 통해 새로운 아이디어와 지식을 교환하며 많은 것을 배우고 있으며, 이러한 경험은 나를 더 나은 연구자로 성장시키고, 연구가 실제로 환자 치료에 변화를 일으킬 수 있다면 그 보람은 말로 표현할 수 없을 정도입니다. 세포치료제와 생체재료 연구는 단순히 이론적인 발견에 그치지 않고 실제 치료 환경에 적용 가능한 기술을 개발하는 과정이기 때문에 그만큼 책임감과 사명감을 가지고 연구에 임하고 있으며, 앞으로도 지속적으로 발전할 수 있는 길을 열어가고자 합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
생체재료와 세포치료제 연구는 현대 의학에서 매우 중요한 분야로, 의료 혁신에 기여할 수 있는 도전적이면서도 보람 있는 길입니다. 이 분야에서 성공하려면 끊임없는 호기심과 열정이 필수적이며, 연구 과정에서 실패와 성공을 함께 경험하는 것은 매우 중요한 부분입니다. 팀워크가 중요한 만큼, 동료들과의 협력과 소통을 통해 새로운 통찰력을 얻을 수 있으며, 이는 결국 환자들에게 희망을 주는 연구자로 성장할 수 있는 기회를 만듭니다. 또한, 자기 주도적인 학습과 문제 해결 능력을 강화하는 것이 중요한데, 연구 과정에서 마주하는 여러 어려움을 극복하는 인내심도 매우 필요합니다. 과학적 탐구와 환자 중심의 접근이 결합되어야 하며, 이를 통해 연구는 단순히 이론적인 발전에 그치지 않고 실제 치료에 기여할 수 있는 기술을 개발하는 과정이 됩니다. 이 분야에 흥미를 가지고 있는 여러분이라면, 지속적인 열정과 목표 달성을 위한 노력이 무엇보다 중요하며, 실패와 어려움을 두려워하지 않고, 긍정적인 마음으로 끊임없이 도전하는 자세가 핵심이 될 것입니다. 자신의 성장을 즐기며 끊임없이 도전하는 마음가짐을 가지세요. 이 분야에서의 연구는 결국 환자들에게 실질적인 변화를 가져올 수 있기 때문에, 그 과정에서의 성취감은 매우 값지고 보람 있습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
앞으로의 연구 계획은 생체재료와 세포치료제의 효율성을 더욱 개선하고, 이를 실제 치료에 적용 가능한 기술로 발전시키는 것입니다. 현재 연구 중인 세포와 생체재료의 상호작용을 더욱 정교화하고, 치료 효과를 극대화할 수 있는 새로운 기술을 개발하는 데 집중하고 있습니다. 특히, 세포 생존율과 조직 결합력을 개선하는 방법을 지속적으로 연구하여, 보다 효과적인 세포치료제를 개발하고자 합니다. 또한, 개인화된 치료법을 구현할 수 있도록 다양한 생체재료를 활용해 연구의 적용 범위를 확장하고, 다양한 질병에 대한 맞춤형 치료가 가능하도록 하는 것이 제 목표입니다. 이 연구가 실제 환자 치료에 적용될 수 있도록 임상 전 연구와의 연결을 강화하고, 실용적인 해결책을 제공하는 것이 중요하다고 생각합니다. 또한, 다양한 연구팀과의 협업을 통해 최신 기술과 아이디어를 공유하며, 연구의 범위를 넓혀가고자 합니다. 이러한 연구가 궁극적으로 환자들에게 실질적인 도움을 줄 수 있도록, 지속적인 학습과 도전을 통해 연구를 발전시켜 나갈 계획입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
저는 현재 동국대학교 화공생물공학과 세포-조직공학 및 기능성 소재 연구실에서 박사 후 연구원으로 활동하며, ㈜셀바스찬의 연구팀장을 맡고 있습니다. 셀바스찬은 2023년 10월, 동국대학교 화공생물공학과의 김교범 교수님을 대표로 설립된 스타트업으로, 혁신적인 면역세포 치료제를 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히, NK 세포의 항암 기능을 강화할 수 있는 세포막 부착형 복합소재 기술을 통해 고형암 치료에 새로운 가능성을 제시하고자 합니다. 셀바스찬은 지속적인 성장과 혁신을 통해 글로벌 면역세포 Engager 플랫폼 생체소재의 선도 기업으로 자리매김하고자 합니다. 회사의 미션은 혁신적인 소재 기술을 기반으로 암 치료 분야에 기여하며, 환자들에게 새로운 희망을 제공하는 것입니다. 이 연구와 기업 활동을 통해, 저는 면역세포 치료와 생체소재의 융합을 기반으로 한 차세대 치료제 개발에 기여할 수 있다는 점에 큰 자부심을 느끼고 있습니다. 셀바스찬과 함께하는 이 연구 여정에서 새로운 치료법을 개발하며, 환자들에게 희망을 주는 연구를 이끌어가고 있습니다. 앞으로도 지속적인 연구와 협력을 통해 이 분야에서 의미 있는 변화를 만들어 나가고자 합니다.
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