뇌신경세포가 죽지 않는 그날까지!!

DGIST를 아시나요?

 

대구광역시 달성군 현풍면에 위치하고 있는 대구 경북 과학 기술원 (이하 DGIST)은 수도권 및 몇몇 도시에 집중되어있는 과학 연구 개발 인프라를 지방으로 분산시키는 역할을 맡고 있습니다. 또한, DGIST는 지난 2004년 개설되었으며 오직 과학기술만을 연구하는 대구경북 과학기술의 심장부를 맡고 있습니다.

(DGIST 홈페이지 바로 가기)

과학을 사랑하는 청소년 여러분을 대표하여 기자가 인터뷰할 분은 DGIST의 다섯 분야 (정보통신융합공학전공, 에너지시스템공학전공, 로봇공학전공, 뇌 과학전공, 내년에 추가될 신물질 전공까지) 중에서도

 “뇌 과학전공” 교수님이시면서 과학자이신 “유 성 운”교수님 입니다.

'과학자 릴레이 인터뷰' 3. 유성운 교수편

 

뇌 과학이란 뇌신경계 연구를 통하여 뇌의 구조 및 기능의 근본원리를 파악하고 이를 의학적/공학적 접근방법으로 응용하는 연구분야입니다. 뇌 관련 질환의 예방, 치료와 두뇌산업 창출을 필요로 하는 융합기술의 개발을 담당하고 있는 분야입니다.

유성운 교수님은 뇌 과학전공 중에서 신경세포의 사멸, 퇴행성 뇌 질환의 발병기작에 관련된 연구를 하신답니다!

 

Q1. 과학자의 꿈은 어떻게 키우게 되셨나요?

저도 중학생 시절에는 과학 교과서를 통해 배우는 것은 딱딱하고 재미없다고 생각했었습니다. 오히려 역사과목을 더 좋아했었어요.

그런데 어느 날 우연히 접하게 된 과학도서에서 물리를 자세히 설명해 놓은 걸 읽으며 교과서에서는 만날 수 없었던 과학의 새로운 모습을 보게 되었습니다.

그렇게 조금씩 과학에 흥미를 느끼기 시작했었는데, 그 시기에 마침 유전공학의 붐이 일어났었습니다. 여러 가지 신문이나 TV에서 쉽게 유전공학 프로그램을 만날 수 있었고, 또 여러가지 공학적 응용을 할 수 있다는 사실을 알게 되며 생물학 쪽에 관심을 두게 되었습니다. 그래서 대학 진학을 유전공학 쪽으로 하며 본격적인 과학자로서의 미래 제 자신을 그리게 되었습니다.

지금 생각해보면 과학과의 만남에 책이나 신문의 영향이 참 컸던 것 같아요.

 

Q2. 현재 어떤 연구를 진행하고 있나요?

 

저는 주로 뇌 질환의 원인이 되는 신경세포가 왜 죽는지, 어떻게 죽어가는지, 즉 사멸 메커니즘의 생물학적 원리를 중심으로 연구하고 있습니다.

퇴행성 뇌 질환의 대표적인 사례인 알츠하이머와 파킨슨 병 등은 우리 뇌의 특정 부분 신경세포가 선택적으로 죽어서 발생하는 병이에요. 저는 왜 선택적으로 이런 특정 부위의 신경세포가 죽는 현상이 발생하는지, 또 어떤 과정을 거쳐서 신경세포가 죽는지 원리를 이해하고 또 신경세포를 보호할 수 있는 근본적인 치료법을 찾는 것을 궁극적인 연구의 목표로 생각하고 있습니다.

 

Q3. 과학자로서의 이상과 현실에서 어떤 차이가 있나요?

 

과학자가 자신의 본업인 과학적 연구를 수행하는 데 있어서 이상적으로 생각했던 모습과 현실 간의 여건 차이는 항상 존재한다고 생각합니다.

자신이 생각했던 과학을 하려면 연구를 도와줄 인력도 많이 필요하고 연구비도 많이 필요한 데 이런 내용이 안정적으로 보장되면 참 좋겠다는 이상적인 바람이 있어요.

물론 현재 DGIST의 여건이 부족하다는 이야기는 아닙니다.^^ 과학자 스스로 상상하는 연구여건의 개선과 현실의 괴리감은 언제나 따라다닌다고 생각해요.

몇몇 분들은 안정적이고 장기적인 서포트가 이뤄지면 과학자가 나태해지고 게을러지지 않겠냐는 우려도 있는데, 사실 과학자들은 스스로 자부심이 강해서 연구 성과가 없으면 본인을 더욱 채찍질하며 나아가는 사람들이에요.

또한, 좀 더 구체적으로 작은 건의사항을 이야기하자면, 연구를 정하고 학생을 지정하고 본업에 집중하는 것보다 신경 써야 할 다른 부분들이 많아서 경쟁력이 떨어진다고 생각해요.

연구자들이 좀 더 연구에 전념할 수 있는 환경이 마련되었으면 하는 작은 바람입니다. 물론 이건 전 세계 모든 과학자의 공통 희망 사항이기도 하지요.^^

 

Q4. 연구에서 실행 단계까지 달라지는 점들이 있나요?

 

달라지는 부분들은 당연히 존재합니다.

일반적으로 계획을 실행하다 보면 바뀌는 경우가 많아요. 우리가 실험계획을 짰지만 실제로 생물학적으로는 다르게 결과가 나타날 때가 있습니다. 이런 경우 본인의 생각만 고집하면 프로젝트가 잘못되는 경우가 발생할 수 있습니다.

달라지는 경우는 많지만, 내가 생각하는 것과 다른 결과가 나오더라도 원래 가설이 잘못된 것인지 실험과정에서 오차가 발생한 것인지 잘 판단해서 원래의 계획을 이어갈지 계획을 수정할지 지속적이고 적절하게 판단하는 것이 중요해요.

실제로 저도 신경 줄기세포의 사멸 연구 중에 처음에 시작할 때 가설과는 다르게 전혀 예상치 못한 경로가 나왔던 사례가 있었어요.

내 생각과 전혀 다르게 결과가 나오더라도 실망하지 말고 실험계획이나 보고서 같은 것들을 어디서부터 수정할지 차근차근 보완해 나가는 것이 중요하다고 생각합니다.

 

Q5. 과학자로서 지녀야 할 자질은 어떤 것들이 있나요?

 

먼저 과학이라는 과목은 상당한 지적 작업이 필요한 분야이기 때문에 당연히 지적 능력은 필수적으로 필요하겠죠?^^

그리고 두 번째로 열정이 필요합니다. 과학은 체력적, 정신적, 감정적으로 싸워나가야 할 부분이 많습니다. 이런 고난과 역경을 헤쳐나갈 수 있는 것은 과학에 대한 열정이라고 생각해요.

마지막으로 타인과 어울릴 수 있는 커뮤니케이션 능력이 중요하다고 생각해요. 옛날 만화들을 보면 과학자는 괴팍하고 어두침침한 실험실에서 혼자 실험하는 음침한 사람처럼 그려졌었는데, 사실 과학자라는 직업은 현실적으로 굉장히 많은 사람들과 함께 하는 직업이에요. 혼자서 해낼 수 있는 일은 점점 줄어들고 있고 남의 도움을 받으며 공동연구를 한다던가, 실험실 내의 다른 연구자들 및 함께 연구하는 팀원들과 협력이 중요하고 또 본인의 연구 결과를 다른 사람에게 요목조목 잘 전달할 수 있는 커뮤니케이션 능력도 중요하다고 생각해요.

스티브 잡스의 프레젠테이션 능력은 그가 없어도 많은 이들의 선망의 대상이 되고 있죠? 과학자 역시 남을 설득하고 지식을 전달하고 교감시킬 수 있는 능력이 필요하답니다.

 

Q6. 뇌 과학 분야를 선택하게 된 계기가 있으신가요?

 

첫 번째 질문과는 조금 다른데, 대학원 시절 저는 우리 몸속의 산화 환원 작용을 조절하는 비타민C 내 효소의 기작에 대해 연구했었습니다.

노화방지 아시죠? 요즘 많은 화장품의 광고 문구 1순위인 노화방지는 사실 “산소에 의해서 우리 피부가 피해를 받는 것을 항산화 성분을 넣어서 산화적 스트레스로부터의 해방”을 의미해요.

대학원 시절에 했던 연구들은 바로 이 산화적 스트레스에 의한 조직세포의 손상이었는데, 연구를 진행할수록 많은 스트레스에 의한 조직세포의 손상 중 대표적인 뇌졸증에 관심이 생겼어요.

뇌졸증이란 뇌에서 혈액의 순환이 멈춰서 혈액공급이 되지 않아 세포가 죽어가는 것을 말해요. 이런 현상들을 연구할수록 뇌 신경세포의 사멸에 호기심이 생겼어요. 그래서 학위를 마치고 박사연구를 시작하면서 뇌과학에 입문하게 되었습니다.

전부터 질병 관련 연구를 하고 싶었는데, 보다 구체적으로 뇌 과학을 시작하게 된 건 이때부터랍니다.^^

 

Q7. DGIST는 어떤 곳인가요?

 

DGIST 교수님들을 대표하여 제가 DGIST를 소개하게 되었네요.^^

2004년에 대구 경북 과학 기술 연구원으로 처음 출범하게 되었던 DGIST는 그저 연구의 기능만 있었던 연구소였습니다.

그리고 2008년 대구 경북지역에 연구중심대학을 세워야겠다는 취지하에서 학위 기능이 추가되었습니다.

2011년 작년부터 대학원 과정이 시작되었고 네 개의 전공 (뇌 과학전공, 정보통신융합공학전공, 에너지시스템공학전공, 로봇공학전공)으로 대학원생을 처음 모집하였고 개교한지 2년에 접어들고 있지요.

내년에는 신물질전공까지 새로 개설되어 5개의 전공으로 구성됩니다.

2014년부터는 학부도 개설되어 학부생도 모집하게 됩니다. (학부생이란 쉽게 말해서 대학교 생을 모집한다는 의미지요.^^) 처음 DGIST라는 대학에 입학하게 되면 “기초융합학부”로 시작하여서 기초과학과 인문과학을 중심적으로 배우게 됩니다.

작지만 강한 연구중심대학을 지향하는 학교랍니다!^^

 

또 많은 분이 궁금해하시는데, 대학원생 모집에 있어서 학생마다 좀 다르지만, 전공이 달라도 본인이 평소에 관심이 있고 그 분야와 관련된 경험을 쌓았다던가 공부했다면 상대적으로 오기 쉽답니다.

막연하게 해보고 싶다는 생각으로 오면 버티기 힘들지도 모르겠어요. 저희 뇌 공학 전공만 하더라도 생물을 많이 하지만 컴퓨터 공학, 기계공학, 화학공학 등 여러 분야의 학생들이 어떤 연구를 해보고 싶다는 분명한 목표를 가지고 자신의 전공을 응용하여 뇌 과학과 연계시키고 있답니다.

DGIST는 등록금도 면제되고 본교 학생이라면 누구든지 기숙사에 입실할 수 있으며 연구 보조금도 지원됩니다. 과학자가 되고 싶은 목표를 가진 학생이라면 누구든지 환영합니다!

다른 학교는 입학 전에 먼저 교수님과 접촉하고 들어와서 함께 할 연구실이 정해져 있는 경우가 많은 것으로 알고 있습니다. 하지만 DGIST는 학생들이 입학 후 세 번 정도 직접 부딪혀보고 원하는 실험실과 교수님을 선택할 기회를 제공하고 있습니다. 막연하게 입학 전에 전하기보다는 학생들이 직접 알아보고 연구에 참여도 해 보는 것으로 학생들이 스스로 선택할 수 있는 형태이지요. 또 저희 뇌 과학전공의 경우 제일 큰 특징 중 하나가 바로 교수와 학생 간의 파트너쉽이에요. 학생들은 일방적으로 교수님을 따르기보다는 학생들이 주도적으로 대학원생활을 할 수 있도록 최선을 다해 배려해주고 있습니다. 미니 심포지움을 개최한다든지 학생들이 주도적으로 할 수 있게 열심히 도와주고 있답니다.^^

 

Q8. 기억에 남는 연구 사례/뇌 분야는 어떻게 연구하나요?

 

생물학 실험과 비슷합니다. 대상이 뇌 조직이라는 것에서 차이가 있을 뿐이지요. 보통 생물학에서는 세포를 배양하는 데 뇌 과학도 신경 줄기세포를 배양하기도 하고 약물을 처리해서 유전자 조작을 하여 여러 가지 세포의 기능이나 형태의 변화를 관찰합니다. 또 이때의 뇌세포의 기능과 형태 등을 관찰하여서 연구를 진행하게 되지요.

 

기억에 남는 연구사례는 두 가지 정도가 있는데, 2000년 무렵 신경세포가 죽어가는 기작에서 구체적으로 어떤 단백질이나 유전자가 중요한지 그 단백질이 어떻게 사멸을 조작하는지 밝히고 후속 연구를 통해 사멸경로를 자세하게 밝히고 새로운 용어를 제시해서 많은 관심을 받았었던 연구가 기억납니다. 두 번째로 2008년 미시간 주립대에서 신경 줄기세포의 사멸에 대해 새로운 경로를 제시했던 최초 보고 논문이 있었습니다. 그 두 연구가 제일 기억에 남습니다.

 

학생들이 뇌 과학을 연구하게 될 경우, 이렇게 유전자 조작을 통하여 기억을 잘하게 되거나 못하게 되는 것, 후각, 시각, 청각 등 감각기관의 원리와 감각을 받아들이고 뇌에 전달하고 저장하는 과정 등을 연구할 수 있고 뇌의 기능과 관련된 모든 유전학적 방법이나 경로들을 연구해서 밝혀낼 수 있답니다!

 

Q9. 최근 이슈인 알츠하이머, 치료나 완치가 가능한가요?

 

안타깝게도 현재 알츠하이머는 불치의 병입니다. 원인도 밝혀지지 않았습니다.

완치는 불가능하지만, 일부 치료는 가능하다고 생각합니다. 우리가 신경세포의 퇴화 및 사멸경로를 안다면 그에 맞게 보호할 수 있는 전략을 짤 수 있겠지만 몇 십년 동안 연구되어왔고 몇 가지 가설들은 있지만, 만족스러운 가설은 아직 없습니다. 기간이 언제가 될지 모르겠지만 치료가 될 수 있을 거라 생각합니다. 완치가 불가능하다고 말한 이유는 알츠하이머는 사람이 노화가 되면 급격히 진행되는 병이에요. 그래서 노화를 멈추게 할 순 없기 때문에 완치는 불가능하지만 진행 속도를 늦추는 치료방법은 곧 나오지 않을까요?^^

 

알츠하이머병은 지금까지는 치료제가 전혀 없고, 증상만 일부 완화하는 약만 존재합니다. 근본적 치료제도 없고 병의 정확한 원인도 이해하지 못하는 상태이지요. 한국이 빠르게 고령화되면서 알츠하이머나 퇴행성 뇌 질환이 우리 사회의 커다란 사회경제적 부담으로 다가오고 있으니, 뇌 과학분야에 대폭적인 경제적 지원도, 미래를 이끌 여러분의 인력적 지원도 절실하답니다!

 

Q10. 마지막으로 과학자를 꿈꾸는 학생들에게 한 말씀!

 

자기가 좋아하는 일이 무엇인지 찾아내는 것은 정말 중요하고, 내 삶을 행복으로 이끌어주는 척도라고 생각합니다.

자신이 좋아하고 잘할 수 있는 일이면 금상첨화지요.

지금 우리나라 학생들은 공무원, 의사, 선생님, 변호사 등등 이런 잘 알려지고 모두가 원하는 직업군에만 치중하는 경향이 있어요.

하지만 10년 후를 생각했을 때, 이런 인기직종들에 사람이 많이 몰리게 되면 언젠가는 이 직종들의 가치가 떨어지는 건 당연한 이치입니다.

 

남의 판단에 따르지 말고 본인들이 재미있고 잘할 수 있는 일을 찾아서 한다면 그것이 제일 행복하고 또 자신의 능력을 마음껏 발휘할 수 있는 것이로 생각합니다.

주변의 여건에 휘둘리지 말고 꿈을 찾아서 자신이 재미있고 좋아하는, 적성에 맞는 일을 찾아 꿈을 펼치며 살았으면 좋겠습니다! ^^

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