1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드간질환은 습관적인 음주나 바이러스 감염, 독성 물질, 그리고 고지방 · 고혈당 식습관으로 인해 발생합니다. 특히 한국인의 잦은 음주와 고-열량식으로의 식습관 변화로 인하여 (비)알코올성 지방간염의 발병률이 증가함에 따라 만성간질환 환자수가 계속 늘어나는 추세입니다. 다양한 요인에 의해 유발되는 간질환의 양상 중, 간 섬유화는 대부분의 만성간질환에서 나타나는 특징입니다. 간 손상에 따른 간 성상세포(hepatic stellate cell)의 활성화는 간 섬유화의 원인으로, 활성화된 간 성상세포들이 콜라겐 섬유질과 같은 세포 외 기질 단백질들(extracellular matrix proteins)을 분비하게 되고, 이들이 간 조직 내에 축적되면서 간 섬유화가 진행됩니다. 간 섬유화에 관련된 여러 가지 성장인자(growth factors)들과 사이토카인(cytokines)들 중, 저희는 헤지호그(hedgehog) 신호전달체계에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 헤지호그는 발생(development)과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는 대표적인 모포젠(morphogen)입니다. 이러한 헤지호그는 건강한 성인에서는 발현되지 않지만, 손상을 받은 조직에서 재발현되어 간 섬유화 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 최근 보고되고 있습니다. 표적 유전자(mRNA)에 결합하여 이들의 발현을 조절하는 microRNA는 세포 내 다양한 과정을 조절하며 질환진행과도 관련이 있어 새로운 바이오마커(biomarker) 및 치료제로서 주목 받고 있습니다.
이에 따라, 간질환 분야에서도 microRNAs의 발현과 역할에 대한 연구가 수행되고 있지만 간 섬유화에서 microRNAs의 역할, 특히 헤지호그 신호전달체계와의 상호 조절을 통한 섬유화 진행에 대해서는 잘 알려져 있지 않았기 때문에, 저희 연구진은 만성 간 섬유화 모델에서 헤지호그 신호전달체계를 조절함으로써 간 섬유화 억제에 기여하는 microRNA를 발굴하려는 목표로 연구를 시작하였습니다. 그 결과로서, 저희는 만성 간 섬유화 모델에서 발현이 감소하는 miR-378a-3p가 헤지호그 신호전달체계의 하위 전사 인자(transcription factor)인 Gli3의 발현을 조절함으로써 간 성상세포의 활성에 관여한다는 것을 밝혔습니다. 또한 나노파티클(nanoparticles)을 이용하여 miR-378a-3p를 간 섬유화 동물 모델에 전달하여, miR-378a-3p가 in vivo 상에서도 효과적으로 간 성상세포의 활성 및 간 섬유화를 억제함을 증명했습니다. 본 연구는 간 섬유화 모델에서 microRNA의 역할을 in vivo 상에서 규명한 초기의 연구이며, 특히 독성이 있는 viral delivery system을 이용한 다른 연구들과 달리 생체 내 안정성이 높은 나노파티클을 이용하였다는 점에서 의미가 있습니다. 또한 저희 연구진은 본 연구를 통해 간질환의 진단 및 치료에 miR-378a-3p를 활용할 수 있는 가능성을 제시하였습니다.
실제 조직 내에서는 다양한 종류의 세포들이 서로 영향을 미치며 질환의 양상을 나타내기 때문에, in vitro 상에서 충분한 실험을 했더라도 in vivo 실험의 결과를 예측하기란 쉽지 않습니다. in vivo 실험 결과가 본 연구의 성과에 중요한 부분을 차지하는 것을 알고 있었기 때문에, 저도 모르게 in vivo 실험을 진행하면서 신경을 곤두세웠었는데, 다행히 긍정적인 결과가 나와서 이처럼 좋은 저널에 논문을 발표할 수 있었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.저는 산과 바다가 어우러진 도시, 부산의 거점 대학인 부산대학교(Pusan National University) 생명과학과의 줄기세포생물학 연구실에 소속되어 있습니다. 저의 지도교수님이신 정영미 교수님은 간질환에서 간 줄기세포의 분화 조절 연구에 종사해 오셨으며, 특히 죽어가는 간세포에서 헤지호그가 분비되어 간 줄기세포를 포함한 다른 종류의 세포 증식을 유도한다는 것을 최초로 밝히심으로써 간질환에서 헤지호그 역할에 대한 연구분야에 크게 기여하신 분입니다. 저희 연구실은 정영미 교수님께서 부산대학교에 부임하신 2010년도에 개설되었으며, 간질환의 진행 메커니즘을 이해함으로써 간 섬유화 억제 및 정상적인 간 줄기세포의 분화와 간세포 증식을 유도하는 간질환 치료제 개발을 목표로 활발히 연구를 진행하고 있습니다. 소규모 대학 실험실임에도 불구하고 지원을 아끼지 않으시는 교수님 덕분에 좋은 실험 장비와 자원을 이용하여 다양한 연구를 수행하고 있고, 열정적으로 지도하시는 교수님과 더불어 소수정예의 대학원생들이 각자의 분야를 가지고 프로젝트를 진행함으로써 각 분야에 뛰어난 전문성을 가지도록 교육받고 있습니다. 또한 다른 그룹과의 다양한 공동연구를 통해 커뮤니케이션 능력을 배우고 다방면의 연구를 수행할 기회도 제공받고 있습니다. 이번 논문에서도 Akron University의 윤양현 교수님과 많은 작업을 함께 하면서, 나노파티클을 제작하는 과정과 약물 전달에 대한 많은 지식을 얻을 수 있었습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람 저는 첫 논문 때부터 지금까지 다른 동료들에 비해 논문을 발표하는데 유독 애를 먹었습니다. 저널에서 reject도 숱하게 받아봤고, 몇 장의 지면을 차지하는 리뷰어의 비평도 받아봤습니다. 처음에는 당황스럽고 속이 상하기도 했었지만, 몇차례 겪고 나니 단련이 되었는지 당연한 수순으로 받아들이기도 했었습니다. 그런 과정에서 논문 한편에 엄청난 연구자의 고민과 노력과 열정이 담겨 있다는 것과, 제 논문이 더 나은 완성도를 가질 수 있도록 리뷰라는 제도를 통해서 전세계의 다른 연구자들로부터 도움을 받고 있다는 것을 깨달았습니다. 개인적으로는 연구에 착수하는 시점에서부터 연구 가설을 증명하기 위한 실험 계획을 논리적으로 세울 수 있고, 리뷰어의 비평에 논리적으로 답할 수 있는 방법을 배울 수 있었습니다. 실패를 통한 훈련을 통해, 지금은 Nature Communications와 같은 저널에 논문을 발표하게 되어 아주 뿌듯하고, 좋은 성과로서 저와 제 연구결과를 이렇게 소개할 수 있는 것처럼 다양한 기회를 제공받게 되어서 자부심과 보람을 느낍니다. 과학의 발전은 많은 연구자들의 보이거나 보이지 않는 협업을 통하여 이룩되는 것이기 때문에, 제 연구를 토대로 더 많은 연구들이 수행되고, 그렇게 많은 연구 결과들이 모여서 사회에 도움이 되는 방향으로 개발될 수 있다면 그 발전에 일정부분 기여한 연구자로서 더 없이 보람차고 행복할 것 같습니다. 이를 위해 저도 늘 다음 세대에 필요한 것을 고민하면서 사회에 이바지할 수 있는 연구를 하고자 노력할 것이며, 후배들과 다른 동료들에게 도움이 될 수 있기를 바랍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?연구활동을 하는 대부분의 시간 동안에는 정신적 · 육체적으로 힘들고, 성공보다는 실패를 겪고 좌절하게 될 일이 많습니다. 그러나 실험 결과가 좋을 때나 잘 안되던 실험이 드디어 성공했을 때, 나의 연구 가설을 뒷받침하는 다른 증거들을 발견하게 될 때, 논문이 최종 게재 승인을 받을 때와 같은 순간들이 마약처럼 저를 행복하게 하기 때문에 연구에 중독되어 살 수 있습니다. 그렇기 때문에 저는 후배들에게 책임감을 가지고 '버티라'고 말해주고 싶습니다. 고진감래(苦盡甘來)나 대기만성(大器晩成)이라는 말처럼 힘들지만 노력하면서 버티면 그 만큼의 좋은 성과를 돌려 받을 수 있습니다. 그리고 그렇게 버틸 수 있는 데에는 책임감이라는 자질이 필요하다고 생각합니다. 연구 과정에서 생기는 숱한 시행착오와 예상치 못한 난관들을 스스로 해결하고 끝을 보겠다는 책임감이 없으면 포기하게 되고, 그러면 좋은 성과를 얻을 수 없을 뿐만 아니라 주변 동료들에게 피해를 줄 수 있기 때문입니다. 물론 스스로 책임을 지라는 것이 문제를 혼자 떠안으라는 의미는 아닙니다. 자신이 모르는 것에 대해 먼저 적극적으로 물어보고 도움을 요청하는 것 또한 책임감 있는 사람이 가질 수 있는 자세라고 생각하기 때문입니다. 우물을 파려는 자에게 도움의 샘물은 솟아나기 마련이니까요 ^^
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?간질환은 발병 원인과 개개인의 특성에 따라 다양한 양상으로 나타나기 때문에, 많은 다른 질환 모델을 가지고 연구할 필요가 있습니다. 현재로서는 새로운 간질환 동물 모델을 제작하여 간 재생과정에서 microRNA의 역할에 대한 연구를 수행함을 통하여, microRNA를 이용한 환자 맞춤형 치료제 개발 목표에 한발짝 더 다가설 수 있도록 노력할 계획입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....저는 이 논문을 발표하면서 박사 졸업을 하게 되었습니다. 제가 학위 과정을 마치고 앞으로 독립적인 연구자로 성장할 수 있도록 물심양면으로 지원해주신 정영미 교수님께 이 자리를 빌려 감사인사를 드리고 싶습니다. 제가 교수님의 첫 제자라 많은 애착을 가지신 만큼 채찍질도 많이 하셨지만, 다양한 배움의 기회와 연구활동 기회를 주신 덕분에 오늘날의 제가 있다고 생각합니다. 그리고 항상 저를 믿고 저의 성장에 함께 기뻐해주는 가족들과 친구들에게도 고맙고 사랑한다고 전하고 싶습니다