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김은서
김은서(Eun Seo Kim) 저자 이메일 보기
서울대학교
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  CV updated 2021-03-12 10:20
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Cellhesion VP enhances the immunomodulating potential of human mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

중간엽 줄기세포는 골수, 탯줄, 지방 조직 및 양수에 존재하는 기질세포로서 조골세포, 연골세포, 근육세포, 지방세포 등 다양한 세포로 분화할 수 있는 다분화능을 가진 세포로 손상된 조직의 복구와 재생을 위한 치료제로 각광받고 있습니다. 엑소좀은 세포 간 신호 전달을 위해 세포가 외부로 분비하는 나노 크기의 소포체로써 중간엽 줄기세포 치료제의 핵심적인 약리기전으로 알려져 있습니다. 중간엽 줄기세포의 2차원 배양은 체내에서 관찰되는 세포와 형태 및 기능에서 큰 차이를 나타내며, 이를 극복하기 위해 다양한 3차원 배양법이 소개되었으나 치료용 엑소좀의 효율적인 양산에 관한 연구는 부족한 실정입니다. 중간엽 줄기세포에서 높은 수율로 치료용 엑소좀을 생산하려면 세포의 품질 유지와 함께 3차원 배양 조건에서 세포를 쉽게 증식시킬 수 있는 배양 방법이 필수적입니다..

세포 유래의 엑소좀은 면역원성이 낮고, 내인성 약리 물질 및 다양한 외인성 약물도 쉽게 표적 세포로 전달할 수 있는 장점을 토대로 다양한 질환의 치료제로 사용하려는 시도가 활발히 이루어지고 있습니다. 그러나, 자연적으로 분비되는 엑소좀의 양은 매우 소량이고 까다로운 품질 관리 조건 때문에 임상적 활용의 한계가 지적되어 왔습니다. 본 연구에서는 새로운 키틴계 다당류 중합체인 Cellhesion VP를 이용한 사람 중간엽 줄기세포의 3차원 배양을 통해 세포의 증식과 줄기세포능, 이동능 및 엑소좀 분비능의 증가를 유도하고, 약리적 유효 단백질의 조성을 향상시킨 엑소좀 생산 기반을 확립했습니다. 또한, 면역 및 대사질환에 있어서 3차원 배양된 중간엽 줄기세포 유래의 엑소좀이 새로운 치료법이 될 수 있음을 입증했습니다.

본 연구는 제가 연구자로서 첫발을 내디뎠던 석사과정의 첫 번째 결과물입니다. 석사과정 학생이라면 누구나 경험하는 것처럼 수없이 많은 시행착오와 인고의 시간을 보냈습니다. 세포는 제 마음같이 자라지 않고, 경이로울 정도로 널뛰는 data variation 등은 ‘과연 이 길이 내가 갈 수 있는 길인가’ 하는 생각까지 들게 했지만, 실험실 정기 미팅을 통해 실패의 원인을 분석하고 최신 논문들을 뒤져가며 적합한 방법을 찾아 적용한 끝에 문제를 해결할 수 있었습니다. 그리고 감사하게도 그 결과를 ‘Biomaterials’에 게재할 수 있었습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

서울대학교 국제농업기술대학원은 수려한 태백산맥을 품은 강원도 평창군에 위치하고 있으며, 그린바이오과학기술연구원 산하 디자인동물이식연구소, 친환경 경제동물연구소 등 연구기관과 관련 기업들과의 긴밀한 산학협력을 통해 그린바이오 분야의 세계적 허브가 되기 위한 학업과 연구를 진행하고 있습니다.

또한 제가 속한 시스템약리학실은 대사성 표현형에 관한 유전자의 기능을 시스템적으로 이해하고, 이를 조절하기 위한 새로운 약리 소재의 발굴과 평가에 관한 연구를 하고 있으며, 세포간 신호전달의 수단이자 새로운 치료제로서 엑소좀에 관한 연구도 수행하고 있습니다. 대사질환 및 근육생리에 관한 보건복지부, 교육부 및 과학기술정보통신부의 연구 사업을 수행하며, LG화학, 현대약품, 브렉소젠, 엠디뮨, 이노보테라퓨틱스, 그리고 본 연구를 함께 진행한 일본 닛산화학 등 유수의 제약, 바이오벤처, 그리고, 가천대 길병원, 부산대병원 등과의 활발한 연구 교류를 통해 현장이 필요로 하는 연구에 박차를 가고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구직으로 취업을 하기엔 공부가 더 필요하다고 느껴져 학부 졸업과 동시에 바로 대학원을 진학하여 석사 과정을 시작했습니다. 하지만 처음 해보는 실험실 생활이었기에 제 연구가 순탄하게 풀리지만은 않았습니다. 수많은 실패와 도전을 통해 비로소 연구에 재미를 알게 된 대학원생으로 성장하였고, 이제는 더 넓고 깊은 연구의 세상으로 첫 발을 내딛게 되었습니다. 사실 이번에 거둔 성과가 아직까지도 믿기지 않습니다. 그동안 수동적인 지식의 소비자 역할만 했던 제가 적극적인 지식의 생산자로 성장하였다는 신기함과 희열을 잊지 못합니다. 석사 과정 중에 배운 교훈과 성취감을 잊지 않고 평생 도전적인 지식의 생산자로 살도록 부단히 노력하겠습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

이제 석사 마지막 학기를 보내는 입장이라 어떤 말씀을 드려야 도움이 될지 잘 모르겠지만, 최대한 여러 분야를 경험하시고 다양한 연구자들과 소통하셨으면 좋겠습니다. 또한, 학교나 센터 등에서 기기 교육을 들을 수 있는 기회가 주어진다면 꼭 들으셨으면 좋겠습니다. 자신의 연구 주제나 관심 있는 분야와는 거리가 멀고 당장 쓸 일이 없을지라도 경험하고 배웠던 모든 것들은 언젠가는 도움이 될 것입니다. 그리고 시스템약리학 분야에서는 폭넓은 생물정보학의 지식을 바탕으로 질환의 원인이 되는 유전자의 발굴, 근육 등 필수 조직에서 유전자 네트워크의 이해, 그리고 이를 제어하기 위한 저분자화합물, 엑소좀 등에 관한 연구를 진행하고 있습니다. 비임상 연구개발이나 생물정보학, 대사질환 및 조절제에 관심이 있으나 어느 분야로 갈지 아직 고민 중에 있으신 분들께 강력히 추천드립니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

본 연구를 발전시켜 엑소좀이 표적세포에 전달되는 것과 치료적 효과를 어떻게 극대화할지 더 연구하고 싶습니다. 또한 이번 연구에서 엑소좀의 치료제로서의 가능성을 확인하였듯이, 엑소좀을 활용한 신약후보물질로 만들어 비임상과 임상 연구를 하고 품목승인을 받는 데까지 기여하는 것이 저의 최종 목표입니다. 현재는 석사과정의 마지막 학기를 남겨둔 상황입니다. 졸업 후 저의 오랜 꿈을 위해 제약·바이오 분야에서 연구를 계속 이어가고 싶습니다. 그동안 많은 분들의 도움을 받아 성장할 수 있었는데, 앞으로는 받았던 도움을 사회에 환원할 수 있는 연구자가 되겠습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

“Even the darkest night will end and the sun will rise.”, 제가 석사과정 내내 되새긴 Victor Hugo 의 명언입니다. 이 희망적인 문장은 제가 좌절할 때마다 다시 일어서도록 격려해 준 문장입니다. 특히 실험에 있어서 실패의 원인이 되는 변수가 많아 문제 해결이 잘되지 않는 경우가 허다하여 어려웠지만, 왜 또 안될까 하고 자책하기보단 길고 어두운 밤이 지나면 꼭 해가 떠오르듯 이 시련 역시 지나갈 것이라며 자신을 잘 다독여 줄 필요가 있다는 것을 알았습니다. 연구활동은 끊임없는 자기와의 싸움이기에 정신력을 다잡는 게 정말 중요하다는 것을 알게 되었고, 긍정적인 인내를 통해 안될 것도 되게 하는 기적을 경험할 수 있었습니다.

하나부터 열까지 부족한 게 많은 제가 연구를 수행함에 있어 스스로 생각하고 해결하는 힘을 키울 수 있게 해 주셨던 박중훈 지도교수님께 깊은 감사 말씀을 드립니다. 또한 진심 어린 조언과 도움의 손길을 주셨던 김태민 교수님, 박태섭 교수님께도 감사드립니다. 연구실에서 함께 생활하며 성실함 그 자체인 종수 선배와 이 연구를 잘 마무리할 수 있게 도와준 후배 연우, 항상 친절하게 도움을 준 기훈 오빠, 서연 언니, 혜진 언니, 삭막한 석사 생활에 한줄기 빛이 되어준 단짝 친구 같은 지선 언니와 문주 모두 감사합니다.

석사 과정 내내 학업에 열중할 수 있도록 물심양면으로 무한한 지원을 해 주신 든든한 가족들, 표현을 많이 못 했지만 가족들의 도움이 없었으면 여기까지 올 수 없었을 것이기 때문에 항상 고마운 마음을 갖고 있습니다. 받은 사랑에 보답하려면 아직 한참 멀었지만 자랑스러운 딸, 동생이 될 수 있게 열심히 살겠습니다. 코로나19로 인해 자주 뵙지 못한 친척분들도 좋은 말씀 많이 해주시고 응원해 주셔서 감사합니다. 모두 건강하시고 올해는 행복한 일만 가득하셨으면 좋겠습니다.

끝으로, 인터뷰 기회를 주신 BRIC 관계자분들께 감사드립니다. 다들 행복하세요!

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왼쪽부터 서울대학교 시스템약리학실 성연우 연구원(공동저자), 박중훈 교수(교신저자), 김은서 석사과정생(제1저자), 목종수 박사과정생(공동저자)

#Cellhesion VP #MSC #Exosome
Category:
등록일 2021-03-30
  댓글 5
회원작성글 월평동 아몬드  (2021-03-12 10:48)
너무 고생했어! 축하한다!
회원작성글 syw6872  (2021-03-12 10:49)
언니 축하해~ 자랑스러워!! ;)
회원작성글 프로틴 파우더  (2021-03-22 22:57)
축하합니다~ 앞으로 좋은 일들만 있기를 바랍니다~
회원작성글 hhjj1219  (2021-03-30 15:08)
멋있다 우리 선배님~! 앞으로도 꽃길만 걸으세용 ㅎㅎ
회원작성글 서연2  (2021-03-30 15:18)
멋찌당 축하해 은서야~~
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