치아도 재생시킬 수 있다!
치과 하면 치아를 빼고 갈고 때우는 걸 떠올린다. 하지만 치아도 피부세포가 재생하듯, 약물 처리를 통해 재생시킬 수 있다는 아이디어로 연구에 몰두하는 그룹이 있다. 치아재생을 유도해 클래식한 치과 치료에 새로운 바람을 일으킬 그들의 연구가 궁금하다.
세상에 없던 치아 약물 만들기 도전
치과 보존과 전문의를 거쳐 카이스트 의과학대학원 박사 학위를 마친 김진만 교수는 기초치의학 연구 분야에서 신진연구자로 활약하고 있다. 치의학과 생명과학을 전공하며 융합연구자로 거듭난 그는 세포신호전달체계에 관심이 많다. 특히 구강악안면에서 일어나는 세포신호전달체계를 규명하는 것이 그의 주요 연구 분야다. “우리 몸은 우리가 모르는 사이에 재생을 계속 진행하고 있어요. 그런 세포들의 신호전달체계를 규명해내고 싶은 것이 제 바람입니다. 치아나 뼈 등 딱딱한 경조직은 인체의 다른 조직과 재생 메커니즘도 다르고 기원도 다릅니다. 거기에 맞는 새로운 재생전략이 필요해요”라며 김 교수는 “독립된 연구자로 활동을 시작하면서 치아재생 관련 유의미한 선행연구들을 지난 6년간 진행했고, 그 결과 치아재생 효과를 가지는 다수의 GPCR 표적 단백질을 발견해냈어요. 이걸 집중적으로 연구해서 세포 및 동물실험을 통해 검증한다는 계획으로 2021년 한국연구재단 기초연구실에 선정됐습니다”라고 밝혔다. 기초연구실 선정은 김진만 교수가 2020년에 서울대 치의학대학원에 부임해 1년 만에 얻은 쾌거로 그의 기세가 대단하다. 그가 이야기한 GPCR은 G 단백질 연결 수용체(G protein-coupled receptor, GPCR)로 인간유전체 상에서 800개 이상의 유전자로 암호화되어 다양한 외부 신호물질들을 감지하고 그 신호를 세포 내부로 전달해 신호전달계를 활성화시키는 역할을 한다.(출처:네이버지식백과) 전체 FDA 승인약물의 1/3이 GPCR 타겟이라는 통계만 봐도 GPCR이 우리 신체에서 얼마나 중요한 역할을 하는지 알 수 있다. “GPCR class A~F 중에서 치아 줄기세포 재생에 주로 관여하는 class A의 작용이 두드러졌고, 저희는 그 중 최소 6종 이상의 수용체를 발굴해서 그것을 표적으로 하는 약물을 발굴하고자 합니다. 새로운 방식의 약물을 만들겠다는 계획이죠. 우리가 치아재생을 위해 약을 바르거나 먹는 경우는 없으며 특히, 경조직 재생분야에서는 GPCR 타겟 약물이 아직 없다는 것이 우리 연구가 얼마나 도전적인지를 증명합니다” 김 교수는 ‘Class A GPCR 표적 경조직 재생 유도 연구실’ 과제로 향후 3년 간 기초연구실을 진행하며 세포신호전달체계 규명은 물론 전임상까지 이어지는 중개연구를 선보일 예정이다.
치의학, 의학 그리고 AI의 만남
기초연구실에는 김진만 교수를 비롯해 줄기세포 기반 경조직 재생 중개연구 전문가인 차의과학대학교 정형외과학교실 이순철 교수, 동물모델을 활용한 실용화 연구 전문가인 연세대 치과대학 보존학교실 김도현 교수, 산학협력 기관으로는 컴퓨팅 기반 신약개발 플랫폼을 보유한 인세리브로의 김민섭 이사가 참여한다. 경조직 재생 맞춤형 스크리닝 플랫폼을 통해 더욱 정확하고 효율적인 연구가 진행될 것으로 보인다. 더불어 치의학과 의학 그리고 AI의 만남이라는 새로운 연구플랫폼 창출에도 이바지할 것으로 보인다. “AI 기술이 융합된 컴퓨터 스크리닝을 통해 수만, 수백만 개 이상의 약물에 대한 표적 단백질의 결합 여부를 빨리 예측할 수 있습니다. 이렇게 효율적으로 발굴된 약물로 세포 및 동물 테스트를 하게 되면 임상연구를 할 수 있는 기반이 마련됩니다”라며 김진만 교수는 “Class A GPCR의 신호전달체계 모두가 저희 연구대상입니다. 그 과정 하나하나에 세포재생 관련된 많은 열쇠가 있습니다. 연구 확장성을 통해 그걸 풀어가는 것 또한 제 연구비전입니다”라고 덧붙였다.
“나만의 연구 색깔 가지기”
김진만 교수는 “저에게 있어 연구 활동은 지적 유희(知的 遊戱)라고 생각합니다. 과정 자체를 즐기지 않으면 연구동력을 쉽게 잃고 결과 또한 창의적이지 않기 때문입니다. 향후 10년은 연구 색깔을 가지는 과정이라고 생각해요. 그동안 지치지 않고 꾸준히 연구 활동을 이어갈 생각입니다”라고 말하며 학생들에게도 이 부분을 강조한다고 덧붙였다. 그는 세계적으로 우리나라가 치의학 분야 임상과 연구 모두에서 높은 수준을 자랑한다며 자신 역시도 그 대열에 합류하기 위해 최선을 다하고 싶다고 밝혔다. “10년 후에는 김진만 교수하면 어느 분야를 대표하는 전문가로 손꼽히고 싶습니다” 김진만 교수의 창의성과 도전성이 함께 만들어낼 새로운 색깔을 기대해본다.
[이슈메이커=임성희 기자]
