2021년 3월 2일 자로 김성대 교수가 경북대 수의과대학에 신임 임용되었습니다. 데일리벳에서 앞으로 경북대학교 수의과대학 학생들의 생화학적 지식을 키워줄 김성대 신임 교수님을 만나 지금까지의 연구와 앞으로의 계획에 대해 들어봤습니다.

안녕하세요, 교수님. 임용 축하드립니다. 간단한 자기소개 부탁드립니다.

안녕하세요. 올해부터 경북대학교 수의과대학에서 수의생화학을 가르치게 된 김성대입니다.

1999년에 경북대학교 수의과대학에 입학해 학사를 졸업하고, 동대학원에서 생리학 석사학위를 받은 후 전문연구요원으로 일했습니다. 2010년 제대 후 정부출연연구소에서 근무하면서 생리학 박사학위를 취득하고 10년 정도 그곳에서 연구하다가 기회가 되어 올해 경북대학교에 오게 되었습니다.

정부출연연구소에 대해 간단하게 설명해주실 수 있으신가요?

정부출연연구소(이하 정출연)는 말 그대로 정부의 지원을 받아 연구하는 곳이고요, 제가 일한 곳은 동남권원자력의학원이라는 미래창조과학부 소속 연구기관입니다. 병원과 연구센터가 있는데 저는 연구센터 소속이었습니다.

사실 저도 제대할 때까지만 해도 임상을 할 생각이었어요.

생리학 석사를 하셨는데도요?

네. 근데 석사는 정말 많은 도움이 됐어요. 내가 동물병원을 하더라도 연구는 계속해야겠다 싶었는데 석사 마치고 정출연 가기가 어렵거든요. 보통 박사 후 연구원까지 하고 정출연에서 일하는 분들이 대부분인데 저는 운 좋게 젊은 나이에 정출연에서 자유롭게 연구할 수 있었습니다.

연구하시는 분야에 대해 안 물을 수가 없는데요. 지금까지 어떤 연구를 해오셨는지 소개 부탁드립니다.

종양 안에는 여러 가지 세포들이 많이 있는데, 저는 그중에서도 혈소판과 대식세포가 종양세포에 미치는 영향을 연구해왔습니다.

종양세포가 원발부위에서 영양분을 다 소비하고 더 이상 할 게 없을 때 다른 데로 전이를 하는데, 종양이 혈관 안에서 전이할 때 제일 먼저 자신을 보호하려면 혈소판을 이용해서 자신을 둘러싸야 합니다. 그렇지 않으면 혈류 때문에 전이하다 부딪혀서 죽거나 혈관 내 NK cell과 같은 면역세포들이 종양세포를 잡아먹습니다. 그래서 종양세포들은 자신의 성질, 상태에 따라서 다양한 인자들을 분비해서 혈소판을 자기한테 끌어들여요. 결국, 혈소판이 종양세포를 둘러싸면 우리 몸이 봤을 때 정상세포라고 생각하겠죠. 근데 불과 수분에서 수 시간 사이에 혈소판이 종양세포를 둘러싸지 않으면 종양이 전이하기가 쉽지 않아요. 이렇게 종양세포에 따라 혈소판의 성질들이 어떻게 바뀌는지 연구를 하고 있습니다.

다른 연구는, 대식세포는 원래 이물을 탐식하는 역할을 하잖아요. 근데 종양세포를 조직으로 보면 대식세포가 엄청 많습니다. 그럼 대식세포들은 암세포를 잡아먹어야 하는데 그 안에서 무슨 역할을 하냐는 거죠. 요즘 연구결과들을 보면 대식세포가 우리 몸을 위해 일하는 부분도 있고 아닌 부분도 있다는 것이 많이 밝혀졌어요. 원래는 대식세포가 우리 몸을 위해 종양세포를 탐식해야 하는데 그렇지 못하고 오히려 주변 면역을 억제함으로써 종양이 자라는 데 유리한 환경을 만드는 거죠. 이 분야는 연구가 많이 되는 분야인데 저는 그중에서도 ‘방사선 치료를 할 때 대식세포가 어떤 반응을 보여 암세포 치료를 어렵게 할까’라는 가설을 세워 연구하고 있습니다. 혈소판도, 대식세포도 완전히 분화된 세포입니다. 그렇게 더 이상 분열을 하지 않는 세포들은 방사선 치료에 대해 저항성을 갖거든요. 방사선 치료라는 건 이제 DNA 손상이나 ROS(활성산소) 생성을 유발해서 세포를 죽이다 보니까 암세포처럼 분열이 활발한 세포를 죽이지 대식세포같이 분화된 세포에 영향을 미치지는 않습니다. 기존의 중론은 대식세포에 아무리 방사선을 조사해봐야 저항성을 가지고 별다른 변화가 없다는 것이었는데 제가 연구하면서 밝힌 건 방사선을 조사하면 특정 사이토카인을 과도하게 분비한다는 것입니다. 그중 하나가 IL-1ß이고요. 이런 염증성 사이토카인이 나옴으로써 암세포를 좀 더 악성화시키고 치료를 어렵게 만든다는 것을 연구했습니다. ‘방사선 조사된 대식세포가 가진 어떠한 변화들이 항암 방사선 치료에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구’라고 정리하면 되겠네요.

(편집자 주 : 김성대 교수님은 동남권원자력의학원에서 ‘종양 미세환경 조절을 통한 항암 방사선 치료 증진에 관한 연구’ 과제의 연구책임자를 맡았습니다)

정출연이면 사실 연구하기 좋은 환경이잖아요. 거기서도 계속 연구하실 수 있었을 텐데 왜 교수라는 다른 길을 선택하게 되셨는지 여쭤봐도 될까요?

정출연에서 일하면서 다른 대학교에 출강을 했는데, 수업을 하다 보니까 언젠가 이렇게 현장에서 쌓아온 up to date한 경험들을 학생들에게 돌려줄 수 있었으면 좋겠다는 생각을 막연하게 가지고 있었나 봐요. 여러 기회가 있었지만, 최종적으로는 수의과대학으로 오게 되었네요.

생리학 박사이신데 생화학을 가르치세요.

연구를 하다 보면 결국에는 생화학적인 툴이 안 쓰일 수가 없더라고요. 치료를 해도 이 치료법이 왜 좋은지 증거를 기반으로 밝혀야 하잖아요. 우리 몸 안에 어떤 유전자를 조절해서 그렇게 되느냐 하는 거죠. 그렇다 보면 결국에는 단백질 발현의 조절, 단백질의 안정화, 세포 내 신호전달 기전 등을 필수적으로 공부해야 합니다. 그런 부분을 공부하면 임상과 접목해서 좋은 연구를 할 수 있을 텐데 하는 아쉬움이 있어요.

저는 세포 안에서 일어나는 일들이 굉장히 중요해요. 근데 우리 학생들의 입장에서 보면 생체를 생각 안 할 수가 없거든요. 제가 생리학을 전공했기 때문에 생화학을 가르칠 때 그런 걸 감안해서 얘기할 수 있는 강점이 있지 않을까 생각합니다. 최신 트렌드도 생화학과 생리학을 연계해서 하는 일들이 많고, 실제로 생화학에서도 신호전달 기전을 다루고 있고요. 세포외액과 내액의 이온 조성 차이가 우리 몸의 생리적인 조절에 중요하잖아요. 이온화학적 전기적 조절 때문에 기자분이 타이핑도 하고 눈도 깜빡거리죠. 결국, 떼려야 뗄 수 없는 그런 거라고 봐요.

그리고 우리가 하는 일은 최종 현상을 컨펌하는 거죠. 세포 내 단백질의 발현이 변한다는 것도 의미가 있지만, 단백질의 발현이 조절되어 결국 체중을 증가시킨다든지, 암 치료를 어렵게 한다든지 등 최종 임상증상까지 컨펌하는 것. 그게 수의사의 강점이죠. 그런 메커니즘과 임상적인 부분이 같이 가야 의미 있는 공부가 되지 않을까 싶습니다.

수의화학 강의 또는 실습을 어떻게 진행할 예정이신지 알려주실 수 있을까요?

임상과 최대한 연계시켜서 생화학의 중요성을 학생들에게 알리고자 합니다. 몸 안에서 일어나는 일들을 어떻게 이미지화시키고 영상화해서 학생들에게 잘 전달할 수 있을까에 대해 고민하고 있습니다.

그리고 Biocell을 테마로 정량화에 대한 실습도 하려고 합니다. 내가 연구할 것이 무엇이든 어떻게, 어떤 샘플을 이용하여 정량화하고 수치화하여 결과를 판독할 수 있느냐를 공부하는 거죠. Standard curve도 그리고 유효성 검증도 하게 될 것 같아요. 소동물 임상을 하더라도 환자의 샘플 내 어떤 물질을 측정하고 싶다는 생각이 들었을 때 그걸 하는 방법을 가르쳐드리는 거죠. 그게 뇌척수액이든 혈청이든 미지의 샘플에서 어떤 물질을 측정하라고 했을 때 정량적으로 측정할 방법들을 알려드리려고 합니다.

연구자로서 그리고 교수로서 포부가 있다면?

면역생화학 쪽으로 관심을 가지려고 합니다. 사이토카인은 면역학과 관련이 있고, 사이토카인의 발현 조절은 결국 생화학적으로 접근해야 합니다. 그리고 최종적으로는 임상과 관련지어 연구해야겠죠. 그래서 저는 A to Z까지 non stop으로 ‘기초부터 임상까지를’ 어떻게 가르칠지 생각해보려고 해요.

제 조그마한 포부라고 하면 어떤 임상증상을 진단하는 데에 있어서 새로운 바이오마커를 발굴하고, 임상적 유효성을 검증해서 실용화까지 하는 것이라고 할 수 있겠네요. 의학에서도 대장항문암세포의 예후를 판별하는 바이오마커가 나이, 몸무게, 성별 등 전통적인 마커밖에 없습니다. 최신 생화학적 마커가 필요해요. 다만 검증을 해야겠죠.

새롭게 발견한 바이오마커를 통해 환자의 예후를 판별하고 치료 경과를 모니터링할 수 있는 그런 생화학적 마커를 발견하고 싶습니다.

방사선 조사된 대식세포는 아무런 변화가 없다는 것이 기존 중론이었는데 최근에 변화가 생길 수 있다는 입장이 생긴 것처럼, 근무하는 동안 새로운 걸 발견해서 교과서 내용을 하나 바꾸면 좋지 않을까 싶어요.

과학자는 새로운 지식을 창출하는 사람이잖아요, 수의생화학적 새로운 지식을 창출하고 이를 통해서 사회에 기여하고, 경북대학교 수의과대학의 기초과학 발전을 이루도록 해보겠습니다.

마지막으로 경북대학교 수의과대학 학생들한테 하고 싶은 얘기가 있다면?

학생들도 다 큰 성인인데 감히 당부하기보다, 수업이나 연구를 통해 수의과학자·수의생화학자로서의 모습을 보여줌으로써 새로운 길을 열어드릴 수 있지 않을까 싶어요. 당부보다는 각오죠. 그런 길이 있다는 걸 먼저 보여드리고 싶습니다.

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약 한 시간가량 인터뷰를 진행했는데요. 마치 한편의 강의를 들은 기분이었습니다. 학생들에게 당부의 말보다는 자신이 먼저 보여주겠다는 말씀이 기억에 남습니다. 교수로서, 연구자로서 인터뷰를 통해 보여주신 각오를 하나하나 이루어 나가실 김성대 교수님을 응원합니다.

김다원 기자 kimdawonxx@gmail.com