(왼쪽부터) 박재원 석사과정생, 김교범 교수

동국대 화학공학과 석사과정 박재원 학생 (세포조직공학 및 기능성 재료 연구실, 지도교수 김교범) 이 과학기술정보통신부에서 주관하는 「2024년 여대학원생 공학연구팀제 지원사업」에 심화과정 연구팀으로 선정됐다. 동시에 「2024년도 교육부 이공분야 학술연구지원사업: 석사과정생연구장려금 지원사업」에 선정됐다.

「2024년 여대학원생 공학연구팀제 지원사업」은 한국 여성과학기술인 육성재단에서 여대학원생 및 이공계 대학생을 대상으로 진행되는 사업으로, 우수 여대학원생과 이공계 대학생으로 구성된 연구팀의 자기주도적 연구개발 수행을 지원함으로써 연구역량 및 리더십 강화, 우수 여학생의 전공 분야 진출 활성화를 목적으로 한다. 

연구책임자를 맡은 박재원 학생은 동국대 화공생물공학과 김도연, 김은하, 유민선 학생과 연구팀을 구성하여 ‘췌장암 및 유방암을 동시타겟하는 자연살해 (Natural killer, NK)세포 표면개질용 고분자 생체소재 개발’이라는 주제로 연구를 수행할 예정이다. 

해당 연구는 ‘NK세포 기반의 면역항암 치료제 개발‘을 목적으로 한다. NK세포를 활용한 고형암 치료용 세포치료제 개발 기술의 발전을 위한 연구의 일환으로, 현존하는 키메릭 항원 수용체 (CAR) 유전자 도입 같은 유전자 변형 과정 없이 NK세포 표면에 암세포 인식용 리간드를 제시한다. 

김교범 교수 연구팀은 소수성 상호작용을 통해 30분 만에 NK세포 표면을 성공적으로 개질할 수 있는 고분자 생체소재 합성 기술을 보유하고 있다. 해당 기술을 활용하여 췌장암세포 표면에 과발현 되어있는 CD44 수용체와 특이적으로 결합하는 생체고분자인 히알루론산에 지질을 결합한다. 더불어 유방암세포 표면에 과발현 되어있는 시알산과 특이적으로 결합하는 페닐보론산을 히알루론산에 추가 결합한 소재로 NK세포 표면을 개질하여 표면개질 NK세포-표적 암세포 간 면역시냅스 형성 비율을 높이는 것이 목표이다. 이를 통해 단일 고분자 소재로 췌장암과 유방암을 동시 타겟할 수 있는 생체소재를 개발할 계획이다.

한편 「2024년도 교육부 석사과정생 연구장려금 지원사업」은 국내 대학원 석사과정에 재학 중인 석사과정생을 대상으로 학문후속세대의 성장 단계에 따른 연구기회를 제공하여 연구자로서의 성장 지원을 목적으로 한다. 과학기술분야 기초연구 지원사업이다.

박재원 학생은 ’세포막 결합형 지질 복합소재 기반 세포 군집화 유도를 통한 자연 살해세포 프라이밍 기술 개발‘을 주제로 선정됐다. 해당 연구는 현존하는 NK세포 프라이밍 방식의 한계점을 극복하기 위한 고분자 생체소재 개발을 목적으로 한다. 기존 방식은 NK세포에 인터루킨 (Interleukin, IL)-2, IL-12, IL-15 등의 사이토카인 칵테일을 처리하여 세포 증식 및 종양 세포에 대한 독성을 향상시키는 것이다. 그러나 사이토카인은 짧은 반감기, 면역회피작용 수용체로 사용되는 세포자살단백질 유발 등의 한계점을 가진다. 이를 극복하기 위해 NK세포 표면개질을 통한 세포 군집화를 유도하여 효과적인 프라이밍 수준을 발현하는 기술을 개발할 예정이다.

한편, 김교범 교수 연구실은 「2023년 여대학원생 공학연구팀제 지원사업」에서 동시에 두 명의 심화과정 연구책임자로 선정 받은 바 있으며 지난해에 이어 2년 연속 선정됐다. 박재원 학생은 “석사과정 시작과 동시에 두 사업에 연구책임자로서 선정될 수 있었던 것은 김교범 교수님과 연구실 선배님들께서 아낌없이 지도해주신 덕분이다. 진심으로 감사드리며 책임감 있게 항암 면역 치료제 개발에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다.”고 소감을 전했다.