진단검사의학과 의사의 핵심 업무 중 하나는 검사 결과가 임상에서 올바르게 해석·활용되도록 그 성능과 특성을 지속적으로 검증하는 것입니다. 최근 다중 면역검사 플랫폼은 조추출물과 분자 성분(component) 알레르겐을 한 패널에서 동시에 측정할 만큼 발전했지만, 정작 두 결과가 실제 검사실 데이터에서 어떻게 일치하고 어긋나는지에 대한 체계적 자료는 부족했습니다.

Br. J. Biomed. Sci.

저는 만성콩팥병에서 발생하는 사구체 손상과 신장섬유화의 분자기전을 규명하고, 이를 바탕으로 새로운 치료 표적을 발굴하는 연구를 하고 있습니다. 만성콩팥병은 질환이 진행될수록 신장 조직에 섬유화가 축적되고 신장 기능이 비가역적으로 저하되기 때문에, 섬유화의 진행을 억제할 수 있는 치료 표적을 찾는 것이 매우 중요합니다.

J. Am. Soc. Nephrol.

후성유전학은 DNA 염기서열 자체가 변하지 않더라도 염색질의 상태 변화에 따라 유전자 발현이 조절되는 현상을 연구하는 분야입니다. DNA는 히스톤 단백질을 감싸 뉴클레오솜을 형성하며, 뉴클레오솜의 배열과 히스톤에 부가되는 화학적 변형에 따라 유전자 발현이 활성화되거나 억제될 수 있습니다. 정상적인 상황에서는 이러한 조절이 정교하게 이루어지지만, 암에서는 후성유전 조절인자의 돌연변이나 비정상적인 활성이 유전자 발현 프로그램을 교란해 종양의 발생과 진행에 기여할 수 있습니다.

Mol. Cell

일상생활에서 우리는 너무나 자연스럽게 "말(speech)"로써 의사소통합니다. 하지만 사람의 뇌가 어떤 처리 과정을 거쳐 말을 이해하는지 규명하기 위해서는 여전히 많은 연구가 필요합니다. 기존 연구들이 주로 사람이 말소리를 들었을 때 활성화되는 뇌 영역을 찾는 데 주목했다면, 최근 연구들은 말소리에 담긴 언어 정보가 뇌에서 어떻게 표상(representation)되는지에 집중하고 있습니다.

Nat. Commun.

저희 연구 분야는 홀로토모그래피(Holotomography, HT)라는 물체의 3차원 굴절률 분포를 측정하는 광학 현미경 기술에 관한 분야입니다. HT가 다소 생소하게 느껴질 수 있지만, 쉽게 말하면 X-ray CT의 광학적 버전이라고 할 수 있습니다. X-ray CT가 여러 방향에서 촬영한 X-ray 영상을 이용해 신체 내부의 구조를 재구성하는 것처럼, HT는 현미경에서 샘플에 다양한 방향으로 빛을 조사한 뒤 세포나 조직과 같은 미세한 물체의 내부 구조를 3차원 굴절률 분포로 재구성합니다.

Nat. Photonics

자가면역질환은 전 인류 10명당 1명꼴로 발생하는 질병으로, 암과 심장병에 이어 국제적으로 세 번째에 해당하는 높은 유병률을 보이는 질병입니다. 자가면역(autoimmunity)의 원인 중 하나로 꼽히는 면역 관용의 실패는 비정상적인 체액성 면역 반응(humoral immune responses)으로 자가반응항체(autoreactive antibody)가 생성되고, 이에 따라 전신 홍반성 루푸스와 같은 여러 자가면역질환이 유발되는 것이 알려져 있습니다.

Nat. Commun.

저의 연구는 DNA 메틸화를 활용해 반려견의 노화 과정을 이해하고 생물학적 나이를 평가하는 후성유전체 연구입니다. DNA 메틸화는 DNA 염기서열 자체를 변화시키지 않으면서 유전자 발현을 조절하는 후성유전적 기전으로, 나이가 들면서 특정 부위의 메틸화 수준이 일정한 방향으로 변하거나 개인 간 변이가 점차 증가하는 특징을 보입니다.

Proc. Natl. Acad. Sci. USA

약물전달 시스템은 아무리 좋은 항암제라도 암 조직에 도달하지 못하면 전신에 독성만 남기기 때문에, 어떤 약물을 쓸 것인가만큼 어떻게 전달할 것인가가 치료의 성패를 결정합니다. 최근 약물전달 분야는 나노입자의 표면 개질을 중심으로 확장되고 있습니다. 예전에는 약을 얼마나 많이, 안정적으로 담느냐에 초점이 맞춰져 있었다면, 지금은 ADC가 항체를 이용해 암세포를 정확히 찾아가듯 나노입자의 표면 자체를 암 조직 특이적으로 결합하도록 바꾸는 연구가 활발합니다.

Adv. Sci.

정신질환을 사례 기반으로 정리하고, 흔히 함께 나타나는 증상군을 기준으로 분류하기 시작한 것은 18세기 이후 유럽에서 시작되었습니다. 이렇게 사례 기반의 정리를 통해 분류된 대표적인 질환이 조현병입니다. 이 질환은 19세기 말에 에밀 크레펠린에 의해 '조발성 치매'라는 이름의 독립적 질환으로 분류되었으며, 20세기 초에 오이겐 블로일러가 마음의 기능이 분열된다는 의미에서 정신분열증 (schizophrenia)이라고 이름을 붙였습니다.

Biol. Psychiatry

저희는 BCR-Seq을 통해 B세포 항체 전사체를 분석하고, Ig-Seq을 통해 혈청 항체를 단백질 수준에서 분석한 뒤, 두 데이터를 연결해 혈청 항체 레파토리의 구성과 변화를 연구하고 있습니다. 다양한 B세포들이 가진 항체들 중 아주 일부만이 혈청 항체로 분비되고 그 중 다시 극히 일부가 혈청 항체 레파토리에서 우점하게 되는데, 어떤 조성의 혈청 항체들을 가지고 있는지가 결국 평소 다양한 바이러스로부터 우리 몸을 보호할 수 있는지와 백신 반응의 질에 큰 영향을 주기 때문에 이를 단백체 수준에서 분석하는 것이 중요합니다.

Nat. Immunol.

Ferroptosis는 세포막을 구성하는 지질, 특히 불포화지방산의 과산화(lipid peroxidation)에 의해 유도되는 조절된 세포사멸 기전입니다. 암을 포함한 다양한 질환에서 그 중요성이 알려지면서, 최근에는 ferroptosis를 질환 치료 전략으로 활용하려는 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 특히 이 과정은 세포막에 어떤 종류의 지방산이 존재하는지에 큰 영향을 받기 때문에, 세포의 lipid 조성과 lipid metabolism을 이해하는 것이 중요합니다.

Cell Death Discov.

산업 공정에서 발생하는 CO와 CO₂를 유용한 화합물로 전환하는 C1 가스 생물전환 기술은 탄소자원화와 탄소순환형 화학산업을 위한 연구 분야입니다. 생물촉매를 이용하면 비교적 온화한 조건에서 선택적으로 물질을 생산할 수 있지만, 정제 효소를 사용하는 경우 효소의 생산과 정제, 고정화 및 안정성 확보에 여러 공정 단계가 필요하다는 한계가 있습니다.

Bioresour. Technol.