한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
이번에 게재된 논문은 진단과 치료를 동시에 할 수 있는 Plasmonic Nanobubble (PNB) 에 관한 연구입니다. 질병의 치료 및 진단에 있어서 더욱 더 접근성을 높이기 위해서는 높은 다기능성과 선택성을 가진 적절한 도구가 필요하게 됩니다. 초기 단계에서는 그 다기능성 방법 및 작용제의 부족함과 그 사용할 수있는 작용제의 선택 및 특이성의 부족이라는 문제점이 있었습니다. 본 연구에서는 Gold Nanoparticle (GNP) 에서 발생되는 천이 광열 기상 나노버블 (Transient Photothermal Vapor Nanobubble) 을 사용하는 방법으로 이 나노버블은 Plasmonic Nanobubble (PNB) 이라는 구조를 가짐으로 보다 안전하고 효율적인 치료를 할 수 있는 나노입자로 된 플랫폼입니다. 이 Plasmonic Nanobubble (PNB) 이 세포 내에서의 진단과 치료 그리고 광학적 유도를 동시에 할 수 있으므로 그 세포 치료에 적합하다는 원리를 가지고 Rice 대학과 저희 Houston Methodist Research Institute와의 협력연구로 진행되었습니다.
일반적으로 암조직 관련 치료에 있어서는 외과적 수술 및 약물 투여 등 여러가지 방법이 일반화 되어있습니다만 추후에 재발 (recurrence) 이나 다른 조직으로의 전이 (metastases) 에 관한 문제점을 야기시키기도 합니다. 본 연구에서는 많은 동물실험을 통하여 암모델을 이용한 약물투여 및 외과적 수술을 동시에 진행시키고 잔재해 있는 미세 암세포 및 그 조직 (microscopic residual disease, MRD) 까지 Laser pulse를 이용하여 검출하고 파괴시키려는 게 그 목적이 있습니다. 실험동물의 치료 후 발생하는 예후를 관찰하고 그 생존능력을 증감시킴으로서 재발이나 전이에 대해 긍정적인 결과를 찾게 되었습니다. 앞으로 PNB-guided surgery와 Nano-surgery는 빠르고 정확하게 MRD를 검출하고 제거하는데 효과적인 방법으로 이용 될 수 있을것 입니다.
연구과제 수행중 힘들었던 경우는 실험동물의 운반과 보관이었습니다. Laser system을 이용하기 위해서는 저희 연구소의 동물실험 facility와의 상호 협력이 필요하였습니다. 모든 외과적 수술을 본인이 진행하여야 했기 때문에 Rice 대학의 Laser system이 준비되어있는 연구실 자체를 오염방지 및 동물수술에 필요한 최소한의 무균상태의 환경으로 개조 하여야 했고 동물을 싣고 가까운 거리일지라도 Rice 대학과 본인의 연구소를 오가며 까다로운 실험동물 관련규제를 지켜야 했습니다. 운반차량의 실내온도며 포장에 관한 사항 등을 동물의 최상의 컨디션을 위해 모두가 큰 노력을 기울였던것 같습니다. 마우스 케이지를 끌어안고 운반차량 화물칸에서 동물과 같이 수십차례 trip을 했던 기억이 아직도 생생합니다.
관련 연구소식 링크;
http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=shm&sid1=105&oid=214&aid=0000593682
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
Houston Methodist research Institute는 Methodist Hospital의 부설 연구소로서 텍사스주 휴스턴의 메디컬센터내에 자리잡고 있습니다. 미국 내에서도 상당히 큰 규모의 메디컬 센터로서 주변에는 유명한 암치료센터인 MD Anderson Cancer Center를 비롯 Baylor College of Medicine (BCM), UT Health Science Center등의 기관들이 자리잡고 있으며 많은 한국분들이 긴밀한 협동연구로 활발하게 연구를 하고 계십니다. 제가 근무했던 부서는 Radiology/Translational Imaging에 관한 연구분야로서 저는 주로 Nanomedicine과 Cancer Biology에 준하여 약물전달 및 진단과 치료를 중점으로 하고 이를 영상화하는 분야에 주력하였습니다. 본 연구소는 pHIFU (pulsed-High Intensity Focused Ultrasound), PET, MRI, BLI 등을 이용한 이미징 기술을 신속하게 이용할 수 있고 이에 따르는 문제점이나 시행착오 등을 빠르게 해결 할 수 있는 좋은 시스템이 구축되어 있는 연구소입니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
항상 배워야 한다는 생각이 듭니다. 좋은 연구활동을 위해서는 큰 열정과 의지 및 집념이 동반되어야 하겠습니다만 저 역시 처음에 미국에 와서 연구에 매진 할 당시의 초심이 조금은 흐트러졌던 때가 있었기도 하였습니다. 저의 주 전공은 유기 합성화학 이었습니다. 물론 박사과정시엔 조금은 다른 분야에서 어렵게 생화학과 세포생물학을 전공 하였습니다만 그 당시 힘들게 세포실험과 동물실험을 해가며 하나둘씩 알아나가는게 제겐 큰 보람된 일이었고 게다가 예전부터 동물실험에 주력하는 연구를 많이 하였다보니 현재에도 끊임없이 진보된 동물실험에 매진해온 결과 이곳 연구소의 교수님들과 다른 연구원들 모두가 좋게 평가해주셔서 큰 자부심과 보람을 느끼게 됩니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
큰 경험이 재산이 되는것 같습니다. 한국에 있었을때도 저에겐 큰 경험이었습니다. 조금 다른분야로의 진학으로 겪었던 전공지식의 부재, 그래서 이론적으로나 실험적으로 잘 몰라서 겪는 스트레스 등이 있었습니다. 하지만 알아내려고 도전하는 패기와 성실함이 있었기에 이제껏 잘 극복해 온 것이라고 믿습니다. 교수님께서 자주 말씀하셨던 "통섭"이라는 개념을 잘 이해하면 어느 분야의 학문이든 반드시 연결고리가 생길 수 있을것입니다. 이쪽 분야로 진학하기 위해서는 다소 마음가짐이 제대로 서야 할 듯합니다. 외국생활은 다소 외롭기도 하고 힘든 시간도 찾아올 것입니다. 그렇지만 본인의 연구와 학문에 대한 강한 열정만 살아있다면 기회가 있을때 반드시 한번은 경험해봐도 좋은 시간이 될 수 있을 것입니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현재 Houston Methodist Research Institute를 떠나 다른 기관에서 근무하고 있습니다. 또 다른 기회로서 이 또한 본인이 새롭게 접해보게 되는 암과 질병의 치료와 규명에 관한 연구를 하고 있습니다. 최근에는 여러 학문들이 조화롭게 그리고 다양하게 융합된 의학분야에 관한 연구를 시작 하였습니다. 본인에게 정통한 분야가 아닐 지라도 학문의 융합성을 마음 깉이 새기고 매진 할 계획입니다. 다소 다른 분야에 대한 조금의 힘든 시행착오의 시간을 겪고나게 되면 그 다른 학문분야들과의 연결점을 잘 찾을 수 있는 시간이 빨리 다가올 것이라 생각듭니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
먼저, 외국생활에 대한 어려움과 힘든 여정을 같이 이해하고 용기를 주며 도와주신 형님들, 이재삼 박사님과 최동순 박사님께 감사드립니다. 그리고 이 분야에서 정신적으로 학문적으로 큰 영감과 동기를 부여해 주신 KIST의 권익찬 박사님과 김인산 박사님께 깊이 감사드립니다. 항상 친구같고 정신적으로 교감할 수 있게 대해줬던 멘토 Dr. O'Neill과 이와같은 좋은 논문을 합심하여 발표할 수있게 해주신 Dr. Lapotko에게 깊이 감사드립니다. 항상 바른 대화로 서로가 연구자적 마인드의 교감을 충분히 할 수 있게 해 주신 윤완희 박사님에게 고마웠던 마음 전합니다. 아울러 항상 신경써 주시고 관심가져 주시며 많은 지식을 전해 주셨던 박낭운 교수님께 깊이 감사 드리오며 긴 시간 곁에서 항상 웃음을 잃지않고 용기와 응원을 전해준 사랑스런 아내와 딸에게 감사의 말을 전합니다. 그리고 이 모든것을 지금까지 항상 저를 믿어주시고 이해해 주시고 응원해 주신 사랑하는 아버지 어머니께 진심으로 감사의 말씀을 올립니다.
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