한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
폐암 치료를 위해 표적치료, 면역치료 등 여러 치료법이 적용되고 있지만 여전히 폐암은 암사망 원인 중 1위인 고위험 암으로 혁신적인 항암제나 치료법 개발이 절실합니다. 우리 연구팀은 환자 유래 폐암 오가노이드 배양기술을 개발하고 이들이 약물 유효성을 검증하는 전임상 모델로서 새로운 항암제 연구에 사용될 수 있음을 증명했습니다. 폐암 오가노이드 배양을 위해 소량의 환자 암 조직을 채취하여 생체내 기질과 유사한 물질을 이용해 3차원 배양 상태를 만들었고, 이들이 생존하는데 필요한 성장인자들을 조합한 배양액을 제조하여 정상 세포는 자랄 수 없으며 암세포만 자랄 수 있는 상태를 만들었습니다. 이를 통해 폐암 세포는 생체와 유사한 암 조직구조를 가진 오가노이드가 됩니다. 또한 구축된 오가노이드들은 모태 환자의 암이 가진 유전적, 형태학적 특징을 재현했습니다. 그리고 환자의 아바타로서 배양된 폐암 오가노이드에 다양한 항암제의 시험치료가 가능함을 보여줬습니다. 그 결과를 토대로 각 환자에게 최적의 항암제를 선택하여 투여하는 진정한 의미의 정밀의학 즉 환자맞춤형 의학의 적용 가능성을 증명한 것 입니다. 본 논문은 네이처 커뮤니케이션즈의 편집자로부터 치료이슈에 주목할만한 연구논문으로 선정되었습니다. 환자 유래 오가노이드 모델은 앞으로 암 치료에 많은 치료 비용을 감소시키고 비용 대비 효과를 증진시키는데 많은 도움을 줄 차세대 전임상 모델로 각광받고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
장세진 교수님께서 연구 책임자로 계시는 서울아산병원 아산-다나파버 암연구실은 환자 유래 정상 및 암 오가노이드를 제작하고 이를 이용한 여러 발암 기전 연구 및 질병
모델 제작, 항암제 효능 평가 및 메커니즘 연구를 진행하고 있습니다. 구체적으로는 한국인의 주요 4대암 (대장암, 폐암, 간암, 위암) 환자의 암 및 정상 조직을 이용하여 각 장기의 오가노이드를 구축하여 바이오 뱅킹하고 있습니다. 이 작업은 아직까지 타 연구기관과는 공유할 수 없지만 추후 많은 암 연구자들이 암 연구에 사용할 수 있도록 공유하기 위해 체계화된 분양 시스템을 도입하여 계속 진행할 예정입니다.
구축된 오가노이드들은 환자의 암 조직의 특징을 모사하고 있음을 검증 받고 있습니다. 그리고 검증된 오가노이드들은 발암 연구나 신약 효능 평가 연구를 위해 이용되고 있습니다. 또한 한 환자의 정상 및 암 오가노이드를 제작하여 정상 오가노이드에 암 오가노이드가 가진 돌연변이들을 유전자 조작을 통해 삽입하여 발암 과정을 재현하는 연구를 계획하고 있습니다. 이를 통해 발암 기전을 보다 더 정확하게 이해하여 효과적인 항암 치료 전략을 제시하는데 노력하고 있습니다.
저희 연구실에서 하고 있는 연구에 관심 있는 연구자나 학위과정을 지원하고자 하는 분은 메일로 연락주십시요.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
암 오가노이드 모델을 이용한 암 연구는 실제 암 환자에게 필요하고 도움이 되는 결과들을 많이 도출할 수 있을 것입니다. 저를 포함한 저희 연구팀은 건강 증진에 이바지 할 수 있는 의미 있는 중개 연구 결과들을 도출하는 데 많은 노력을 기울이고 있습니다. 이를 위해 저희 연구들이 임상에 적용되어 환자에게 도움을 줄 수 있는 것을 최종 목표로 연구에 매진하고 있습니다. 실험에 사용되는 세포들이 환자 유래 세포이기 때문에 저의 작은 실수로 인해 제작이 실패되면 그 환자의 연구가 종결된다는 무거운 책임감을 지고 연구하고 있지만, 그만큼 환자에 도움을 줄 수 있는 중개 연구를 하고 있다는 자부심을 가지고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
이번 저희 폐암 오가노이드 연구 논문을 발표하고 나서, 암 오가노이드를 이용한 항암제 효능 평가를 위해 본인의 샘플을 기증하겠다고 하는 환자들도 있었습니다. 이 정도로 저희 뿐만 아니라 많은 연구자들이 진행하는 종양 연구는 누군가에게는 절실한 연구일 것 입니다. 이런 책임감과 사명감을 가지고 힘들고 긴 연구과정을 다른 연구자들과 함께 즐기면서 진행했으면 좋겠습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
암 오가노이드 모델을 이용한 연구는 이제 시작 단계입니다. 때문에 아직 해결해야할 많은 문제점과 이 모델을 가지고 펼칠 수 있는 연구 분야는 다양하고 많습니다. 저는 지속적으로 환자 유래 암 오가노이드 모델을 이용하여 발암 기전을 이해하고 새로운 치료 타겟을 찾고, 많은 환자의 암 치료에 도움이 될만한 항암제 평가 플랫폼을 개발하며 효과적인 암 치료법을 개발하는데 이바지 하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
제가 연구를 마음껏 펼칠 수 있게 해주시고, 많은 연구적 질문들을 해결해 나가는데 지도를 해주신 장세진 교수님께 깊은 감사 인사드립니다. 뿐만 아니라 이번 연구에 가장 많은 기여를 해준 문혜민 선생님, 성창옥 교수님, 조은정 선생님에게도 감사를 전하고 싶습니다. 이외에도 저희 오가노이드 팀원들, 천성민 교수님과 김덕훈 박사님을 비롯한 유전체 분석팀과 BI 팀원들의 도움이 없었다면 좋은 결과를 도출해낼 수 없었을 것입니다. 마지막으로 저희 가족들과 친구들에게도 감사 인사를 전하고 싶습니다.
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