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

저의 논문은 차세대 줄기세포 기술이라고 할 수 있는 생체내 세포 전환기술에 관한 연구입니다. 최근 줄기세포 분야는, 세포의 운명을 꺼꾸로 바꾸어 주는 역분화 리프로그래밍 기술로부터 세포의 운명을 자유자재로 바꿀 수 있는 직접교차 리프로그래밍 기술까지 개발되어 줄기세포를 거치지 않고도 세포의 운명을 직접적으로 치료에 원하는 세포를 제작할 수 있는 기술 수준에 이르고 있습니다. 이러한 세포 전환 기술은 미래에 세포치료제 또는 신약 개발을 위한 약물 스크리닝 시스템에 효과적으로 이용될 수 있기 때문에 재생의학에서 큰 관심을 갖고 전세계적으로 활발한 연구가 진행되고 있습니다.

이번에 발표한 저의 논문에서는 이러한 추세에 맞추어 기존 세포 리프로그래밍에서 한단계 더 나아간 차세대 줄기세포 기술을 개발하고자 하였으며, 즉 생체 내에서 세포의 운명을 자유자재로 바꾸어서 치료에 이용하고 자 in vivo reprogramming 을 성공하였습니다. 결론적으로 본 연구를 통해 차세대 줄기세포 및 세포 리프로그래밍 연구로서 생체 내 세포 전환기술의 가능성을 증명해 보였으며, 이러한 기술이 퇴행성 뇌질환 치료에 이용될 수 있다는 가능성을 보였다는데 의의가 있습니다. 또한 본 실험에서 생체 내 세포 전환을 완성하기 위해 나노 일렉트로닉스라는 신개념의 바이오 융합기술을 활용하여 생체 내 세포 전환을 유도하여 치료효과를 보였으며 이러한 새로운 나노 바이오 기반한 바이오 융합기술을 줄기세포 분야에 접목하였다는데, 그 중요성이 있습니다. 향후 이러한 생체 내 세포 전환을 통한 세포 치료기술은 뇌 질환 뿐 아니라 심장, 간 및 이외 다양한 질환에 폭넓게 활용될 수 있는 기술로서 활용이 가능하여, 이러므로 재생의학 분야에서 이러한 연구의 전망은 상당히 밝다고 보여집니다.

연구과정에서의 에피소드는 최종 논문이 발표되기까지 Nature Nanotechnology 에서만 논문의 리뷰를 1년정도 거치면서, 그 과정 동안 비슷한 컨셉의 논문들이 나오기 시작하여, 마지막까지 최종 accept 을 받을 때까지 정말 마음 졸이면서 마무리를 했습니다. 더군다나, 저의 연구는 들어간 일부 데이터와 비슷한 부분들이 다른 경쟁 그룹에서 낮은 임팩트의 논문에 나가게 될 때 마다, 계속되는 논문 수정과 차별화를 위한 추가 연구를 수행하여, 리비젼 내내 걱정을 하면서, 잠을 잘 자지 못하고 마음 다시 잡고, 리비젼 실험들을 수행 했던 기억이 납니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

저는 동국대학교 의생명공학과에 줄기세포 및 세포리프로그래밍 연구실에 박사 과정으로 김종필 교수님 지도하에 연구하고 있습니다. 먼저 저의 줄기세포 연구실은 줄기세포 연구에 관련한 세계적 수준의 facility 와 연구환경을 갖추고 있는 연구실입니다. 넓고 쾌적한 연구환경 및 거의 모든 고가의 장비 및 다양한 생물학적 장비 및 시스템이 본 실험실을 중심으로 갖추어져 있어서, 국내외 어떠한 대학 및 연구소에 견주어 보아도 아주 휼륭한 연구환경을 갖추고 있습니다.

두 번째로 저의 연구실의 인적 자원의 수준은 상당히 높습니다. 현재 저의 연구실에만 연구재단 글로벌 박사 대학원생이 3명이나 되며, 2년차 이상의 모든 학위 과정생은 최소 임팩트 팩터 10점이상의 논문과 그 외 CNS 자매지에 리뷰중인 논문들을 갖고 있습니다. 이렇게 연구실에서 연구하는 사람들이 실력이 좋고, 모두 열심히 일하는 분위기라서, 서로 도전도 받으며, 랩 원들 끼리의 공동연구나 또는 연구에 관해서 토론 및 도움을 구할 때 도움이 많이 됩니다.

또한 무엇보다도 김종필 지도교수님의 탁월한 연구방향 제시와 지도가 이러한 좋은 연구결과를 얻을 수 있었습니다. 교수님께서는 늘 연구자로서 연구에 있어서 open mind 와 토론을 강조하시고, 모든 랩 원들과 아주 편하게 소통하는 분이시지만, 연구에서 있어서는 늘 배고프신 분으로 혁신과 새로운 방향의 창의적 연구를 강조하시는 분입니다. 또한 김종필 교수님은 MIT/Whitehead 연구소에 Rudolf Jaenisch 연구실 출신으로, 여러 다른 Rudolf family 교수님들과 어깨를 견줄만한 세계적인 대가이시며, 아마 이번에 나간 Nature nanotechnology 지 역시 국내에서 출판된 줄기세포 연구 논문 중에 가장 임팩트 있는 논문이라고 생각됩니다. 또한 본연구실은 줄기세포 세포 리프로그램이 외에도 유전자 가위 분야나 신경 생물학 분야, 마우스제작 및 최신 오가노이드 연구까지 할 수 있는 연구실로, 다양한 분야에서 상당히 productive 한 연구실입니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

처음 이 연구를 시작한 이래로 4년이 지나서야 연구를 마무리 할 수 있었고, 동국대학교 작은 연구실 이였지만, 세계 수준의 out breaking 한 결과를 도출 할 수 있어서 스스로 뿌듯하다고 생각합니다. 그리고, 한빛사를 통하여, 국내 외 연구진 들에게 인사드릴 수 있어 영광으로 생각합니다. 앞으로 개인적으로, 줄기세포뿐만 아니라 다양한 연구분야의 내용을 보며 더욱 공부하고 배울 것 입니다.

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

"나의 가는 길을 오직 그가 아시나니 그가 나를 단련하신 후에는 내가 정금 같이 나오리라" 욥기 23장, 10절

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

앞으로, 생체 내 세포 전환에 관련된 세포 리프로그래밍 분야의 실용화에 관련된 연구를 수행하여, 이러한 연구를 토대로, 실제 고통 받고 있는 다양한 환자들에게 활용 될 수 있어 정말 도움이 되는 연구를 하고 싶습니다. 논문 한편 특허 하나에 일희일비 하는 연구자가 아닌, 진정으로 고통 받는 사람들에게 유익한 결과를 줄 수 있는 혁신적 줄기세포기술을 개발하는 것이 앞으로의 저의 목표 입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

이번 연구를 마무리 하면서 열성으로 지도와 방향을 제시해 주신 김종필 교수님과 많은 도움이 되어준 실험실 학생들 에게 감사의 말씀을 드립니다. 마지막으로, 항상 큰 힘이 되어주시는 부모님께서 계셔서 본 연구를 잘 마무리 할 수 있었습니다.