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KAIST 생명과학과 고규영 교수 (1)
"혈관내피 세포의 성장 인자 조절기전과 혈관이 만들어진 패턴 연구"

인터뷰 내용
 - 혈관내피세포 연구단의 연구 내용과 연구원 소개
 - 현재 진행중인 연구와 진행 계획
 - 연구자의 길을 들어선 계기 혈관내피세포 연구를 시작 배경
 - 바이오 산업(질병치료)과 연결 될 수 있는 연구성과
 - 연구에 어려운 점

일시: 2004년 5월 4일, 오전 10:00

장소: KAIST 생명과

고규영 교수 약력



혈관내피세포 연구단의 연구 내용과 연구원 소개

혈관내피세포 연구단은 Post-Doc.이 4명이고 연구원이 4명, 석사과정 학생이 2명, 행정연구원이 1명으로 구성되었다. 우리 몸에 뻗어 있는 혈관의 안쪽에는 단층으로 내피 세포가 존재한다. 혈관내피세포의 중요한 기능 중에 하나가 혈관 신생에 관련된 역할이다.

우리 몸에서 혈관 신생이 너무 많아서 병이 되는 대표적인 질병은 암이고 반대로 혈관신생이 부족해서 생기는 대표적인 질병은 허혈성 심질환이다. 인간의 혈관 신생을 자유롭게 조절할 수 있다면 인간 질환 중 대표적인 암과 허혈성 심질환을 치료할 수 있다고 본다. 그래서 우리 연구단은 혈관내피 세포의 성장 인자 조절기전과 혈관이 만들어진 패턴을 연구하고 있다. 기초 연구 뿐 아니라 혈관 치료를 위한 전임상 단계까지도 포함한다.

현재 진행중인 연구와 진행 계획

혈관 내피세포의 분화와 증식, 생존을 조절하는 것이 가장 중요한 핵심이다. 이를 선택적으로 조절하는 성장인자의 작용 기전을 이해하고 이용하기 위한 연구를 하고 있다. Angiopoietin-1과 Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) 등의 성장인자가 알려져 있는데, VEGF 연구는 거의 포화 상태인 반면 angiopoietin은 이제 연구가 활발히 시작되고 있는 분야이다. 지금까지 Angiopoietin-1은 생화학적으로 아주 복잡한 구조로 되어 있어 recombinant protein을 만들기가 어려워 연구하기 힘든 단백질이었다. 그러나 우리 연구단이 지난 4~5년간 연구를 통해서 용해성과 효능이 좋은 angiopoietin 유사체인 COMP-Angi 1을 만들어 냈다.

앞으로 연구는 우리가 개발한 COMP-Angi 1을 가지고 in-vitro에서 얻은 실험 결과를 in-vivo에 적용시킬 예정이다. 실제 인체에서 어떻게 COMP-Angi 1이 건강한 혈관을 만들고 혈관내피 손상을 방지하는지 그 효과를 밝혀나갈 것이다.

In-vivo 실험에서 가장 중요한 것은 혈관의 imaging system인데 연구 참여로 있는 조정현 박사가 이 부분에 탁월한 능력을 가지고 있다. VEGF는 병든 혈관을 만드는 반면 Angiopoietin-1은 건강한 혈관을 만드는데 어떤 기전 차이가 나는지, 얼마만큼 단백질을 공급해야 하며 공급을 중단했을 경우 어떤 현상이 발생하는지, 혈관내피 세포 주위의 다른 세포들은 어떤 작용을 하는지 등 여러가지 의문을 풀기 위해 앞으로 더 많은 연구가 필요하다.

연구자의 길을 들어선 계기 혈관내피세포 연구를 시작 배경

의과 대학에 다시던 시절, 방학을 이용해서 실험을 해보고 싶다는 생각이 들어서 찾아간 곳이 기초의학 생리학 교실이었다. 은사님이신 주경호 교수님이 의사로서 한 사람 한 사람을 치료하는 길도 있지만 훌륭한 치료법을 개발하면 더 많은 사람을 한꺼번에 고칠 수 있는 과학자의 길도 있다며 조언을 해주셨다. 그때 과학자의 길이 내 길이라는 생각이 들었다.

기초의학연구실 조교로 4년을, 군의관으로 3년 반을 보내고 바로 유학을 떠나서도 Post-DOc.으로 간 실험실이 문을 닫게 되어 다시 다른 곳으로 옮기기까지 연구다운 연구도 못하고 고생만 한것 같다.

밑바탕이 없는 상황에 안 되는 실험만 주로 맡았는데 그 중에 하나가 심장에 세포를 이식하는 실험이었다. 모두 안 된다고 하던 이 실험이 참 우연히 성공을 하였다. 요즘 줄기세포에서 심근을 분리해서 심장에 이식하는 일을 하고 있는데 이미 12년 전에 내가 세계 최초로 성공한 것이다.

은사님과의 약속을 지키기위해 다시 한국으로 돌아왔고 처음으로 내 실험실을 가지게 되었다. 이전부터 계속 심장에 관한 연구를 해왔기 때문에 혈관의 중요성은 알고 있었고 당시 혈관생성 조절 인자 중 angiopoietin이 새롭게 발견된 것을 보고 이와 다른 물질(angiopoietin family)을 찾을 수 있겠다 싶어서 연구를 시작하게 되었다. 그래서 포항공대를 졸업한 김인준 박사와 함께 angiopoietin family를 찾으면서 본격적으로 angiopoietin 관련 연구를 하였다.

혈관내피세포 배양 방법부터 기작 연구, recombinant protein을 만드는 것까지 angiopoietin 관련 연구를 하는 과정에 우석대학교 소준노 교수와 KAIST 이균민 교수 등 친구들이 큰 도움이 되었다.

바이오 산업(질병치료)과 연결 될 수 있는 연구성과

기자: 질문과 조금 다른 답변인데, 바이오 산업화를 위한 몇 가지 필요한 것을 말씀하셨습니다.

과학을 통해 발생하는 부가가치를 체계적으로 관리하고 운영하면서 그 가치를 높일수 있는 전문 관리인이 절실히 필요하다. 지난 4년 동안의 연구는 특허출원을 냈지만 그 가치를 제대로 인증 받지 못해서 포기를 한 상태이다. 그래서 COMP-Angi 1은 미국 변리사에게 맡겨 특허 출원을 냈다.

우리나라도 다른 선진국처럼 산업개발, 부가가치, 질병 치료에 앞서 우리가 개발한 것에 관해서는 확실히 특허 등의 지적재산권으로 확보하는 시스템이 갖춰져야 할 것이다. 앞으로 제약시장에서 치료단백질이 차지하는 비율이 점차 늘어날 전망이고 우리나라 생명 과학자들이 아주 잘 해낼 수 있는 분야라고 본다. 우리는 연구결과를 논문에 그치지 않고 치료 수준까지 갈 수 있도록 개발할 예정인데 치료 단계까지 연구를 진행하려니 우리나라에 관련시스템과 연구비가 부족하고 관리 행정원도 부족하다. 앞으로 이런 부분이 메워져야 할 것이다.

연구에 어려운 점

지금의 과학은 훌륭한 개인이 혼자서 연구 결과를 내기보다는 서로 다른 전문분야가 융합하고 각자의 장점을 살릴 때 하나의 큰 결과가 나올 수 있다. 그래서 단독으로 연구하는 것이 아닌 협동해서 연구할 수 있는 네트웍이 형성 되어야한다.

그리고 우리나라 대학은 교수가 단독으로 연구실을 구성하고 교수 밑에 Post-Doc.이 없이 거의 대학원생 위주로 연구실이 운영되고 있다. 이는 실험실 기반이 튼튼하지 못한 구조이다.

나는 지난 10년 동안 연구를 확립하기 위해 엄청난 노력을 기울여왔는데, 만일 사고로 내가 죽는다면 지금까지의 모든 연구는 쓰레기가 되고 만다. 그래서 Post-Doc.과 조교수급 연구원으로 실험실 내부의 인적기반이 튼튼히 갖춰져야 연구가 계속 이어지고 뿌리깊은 연구가 될 수 있다고 본다.

관련 사이트: 혈관내피세포 연구단

고규영 교수 인터뷰 2편 준비중입니다.

기자 장영옥
사진, 촬영 최용주
동영상 편집 유숙희

  
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