가천대 김익수 교수, 삼성미래기술육성사업 기초과학분야 선정

5년간 총 25억원 지원받아 세포의 운명 결정 과정 규명

김익수 교수가 단일세포 타임스탬프 리코팅 및 경로추적 기술의 기초개념에 대해 설명하고 있다.[사진=가천대 제공]

가천대학교 의과대학 의예과 김익수 교수가 삼성미래기술육성재단과 삼성전자가 지원하는 삼성미래기술육성사업 기초과학 분야에 최근 선정돼 관심이 집중되고 있다.

9일 가천대에 따르면, 이 사업은 대한민국의 기초과학 발전과 세계적인 과학기술인 육성 등을 목표로 삼성전자가 2013년부터 1조5000억원을 지원해 시행하고 있는 공익 목적의 과학기술 연구지원 사업이다.

올 하반기 기초과학 분야에는 김교수를 비롯해 학술적으로 새로운 분야를 개척하거나 질병 치료의 근원적 접근 등의 파급 효과가 기대되는 과제 10개가 선정됐다.

김 교수는 ‘단일세포 타임스탬프 리코딩 (Time-Stamp recording) 및 경로추적 기술을 통한 질병세포의 모든 운명 경로수정’ 연구과제로 선정돼 내달 1일 부터 5년간 총 25억원을 지원받는다.

김교수는 이번 연구에서 ‘Time-Stamp recording 기술’을 이용해, 세포내의 고차원 정보를 모두 기록하여 읽어내고 다양한 세포의 분화 과정을 세밀하게 추적함으로써(Tracing), 세포 분화 단계에서 특정 분화 경로를 선택하는 메커니즘을 규명할 계획이다.

세포 발달과정과 분화 등의 생체 시스템을 이해하고 조절 작용을 벗어난 유전질환이나 암 등 질병과 연관된 세포의 분화과정을 재구성하여 질병의 원인을 찾아내자는 취지다.

특히, 질병 단계에서 세포가 악화 경로를 선택하는 원인과 결과를 규명하고 운명 조절자를 확보하면 세포의 운명이 결정되는 시점에서 운명 경로를 수정하는 방법이 가능해지기 때문에 새롭고 독창적인 질병 치료기술개발과 질병 결과 세포에 기반 한 기존의 치료물질 연구에도 획기적인 변화를 가져올 것으로 기대된다.

한편, 김 교수는 “최근의 단일세포연구는 기술적인 한계로 유전자 발현과 같은 극히 일부 정보만을 이용해 세포 분화 과정을 재구성하기 때문에 결과가 부정확하거나 예측 모델이라는 한계에서 벗어나지 못하고 있는 실정”이라면서 “단일 세포의 다양한 물리적 정보와 시간 순서의 분화 과정을 기록하는 기술을 개발, 조직과 질병의 발달 과정에서 세포의 모든 운명 결정과정을 밝히고 (Epi)Genome editing기술을 개발해 이를 수정함으로써, 핵심기술 발달 경로의 강화, 질병 악화 경로 수정 등의 기술 기반을 마련할 것”이라고 밝혔다.