[재외연구자 소개] 이소아 박사 / Postdoctoral Fellow, Stanford Cardiovascular Institute
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- 이소아
MS/PhD in Materials Science and Engineering, Stanford University
BS in Materials Science and Engineering, Seoul National University
연구자 소개 (이소아, Soah Lee, PhD)
- 저의 연구 비전은 생체를 모방하는 생체 조직 및 시스템을 몸 밖에서 재구현하여 약물 개발, 질병 치료에 이바지하는 것입니다. 이를 위하여 저는 재료공학, 생물학, 생명공학 등 다양한 분야의 융합 학문 트레이닝을 받는 데 정진하였습니다. 박사과정동안에는 Stanford Bioengineering 내 Fan Yang 교수님의 지도 아래 세포외기질의 생물리학적/생화학적 특성들이 어떻게 세포의 행동/기능에 영향을 주는지 연구하였고, 더 나아가 이런 세포외 기질 특성들을 모방하기 위한 생체재료를 개발하였습니다. 박사과정동안 조직공학을 잘 하기 위해서는 줄기세포 및 조직 발달 과정에 대한 깊은 이해가 뒷받침되어야 한다는 것을 깨닫고, 저는 세계적인 심장 발달 생물학자이자 심장 발달 유전자 발현 규제 과정 연구의 전문가이신 Stanford Cardiovascular Institute의 Sean Wu 교수님 랩에 죠인하여 현재 iPSC 기반 모델을 이용하여 심장 발달 및 심장 발달 장애에 대한 박사후 과정 연구를 진행 중입니다.
연구소 및 연구실 소개 (Sean Wu Lab, Stanford Cardiovascular Institute,
http://med.stanford.edu/seanwulab.html)
http://med.stanford.edu/seanwulab.html)
- Sean Wu Laboratory는 genetically-modified mouse 및 genome-edited/patient-derived iPSC 모델 시스템을 기반으로 다양한 최첨단 분자 분석 도구 (e.g. CRISPR/Cas9 genome editing, single cell multi-omics tool)를 이용하여 심장 발달 과정 중 세포 증식 및 분화를 규제하는 유전자 규제 네트워크에 대한 이해를 증진 시키기 위한 활발한 연구를 진행하고 있습니다. 저희 연구실은 10-15명의 의학, 생명공학, 줄기세포생물학 등 다양한 학문적 배경을 가진 사람들이 모인 중규모 연구실이며, 그렇기에 교수님 및 랩 연구원들 간 교류가 매우 긴밀합니다. 저희 연구실은 여러 consortium 형태의 대규모 콜라보레이션 프로젝트 (e.g. Tabula Muris, CZI Human Cell Atlas, Single Ventricle Program, RM1 Hypertrophic Cardiomyopathy Myosin Project)에 참여하고 있어 미국 내 뿐만 아니라 국제적 학문 네트워크가 탄탄합니다.
연구내용 소개 – 연구 분야, 최근 연구 소개 등
Figure 1. Schematic Summary (Lee et al. Cell Stem Cell, 2020)
- iPSC로부터 유도분화시킨 심장 근육 세포는 그동안 가능하지 않았던 인간 심장의 발달 과정 및 선천성 심장 질환에 대한 연구를 가능하게 하였습니다. 이렇게 분화시킨 심장 근육 세포는 tissue/organoid engineering을 통해 개인 맞춤형 in vitro 질환 모델, drug screening platform, cell/tissue therapy 등의 다양한 application에 활용 될 수 있습니다. 이렇게 다양한 application에 활용하기 위해서는 다량의 심장 근육 세포가 필요한데, 심장 근육 세포는 분화가 끝난 후에 증식 능력이 현저히 줄어드는 데에 그 한계점이 있었습니다. 이전 연구들에 의하면 Canonical Wnt/β-catenin 신호 활성화가 심장 근육 발달에 필수적이고, 심장 근육 세포 간 접촉이 상실 되었을 경우 심장 근육 세포의 증식이 촉진된다는 것이 알려져 있었습니다. 저희 연구팀은 이러한 발달 기전에 입각하여 iPSC로부터 유도 분화가 끝난 심장 근육 세포에서 Wnt 신호체계를 다시 활성화 시키는 동시에 세포 간 접촉을 계속적으로 막아줄 경우, 200배 이상의 대규모 증식이 가능하다는 것을 밝혔습니다 (Lee et al. Cell Stem Cell, 2020). 이번 연구는 개인 맞춤형 심장 근육 세포를 안정적으로 대규모 생산, 공급할 수 있는 방법을 찾은 것에 그 의의가 있으며, 개인 맞춤형 제약 산업과 심근 재생 의학 발전에 크게 기여할 것으로 기대 됩니다.