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생명현상이 영위된다는 것은 그리고 나아가 우리가 건강하다는 것은 무엇을 말해주는 것일까요? 우리 몸을 둘러싼 환경은 끊임없이 변화되고 있고, 이에 대응하여 우리 몸 안에서도 역시 끊임없는 변화가 일어납니다. 그럼에도 불구하고 어떻게 우리 몸은 크게 동요하지 않고 정상적인 기능을 나타낼 수 있을까요? 바로 항상성(homeostasis) 때문입니다. 생명의 기본 단위인 세포에서 개체에 이르기 까지 다양한 층위에서 나타나는 항상성 기전은 우리 몸의 생리학적 기능이 늘 한결같이 작동되도록 만들어 줍니다. 따라서 항상성 기전을 이해하는 것이야말로 우리 몸이 어떻게 기능하고 왜 아프게 되는지를 이해할 수 있는 매우 중요한 단서를 확보하는 것이 됩니다.
저희 실험실은 세포수준에서 항상성의 분자 기전을 이해하기 위해 노력하고 있습니다. 보다 더 근원적인 탐구를 위해 생명의 가장 최소 단위인 세포를 주요 대상으로 합니다. 물론 세포 연구를 통해 나온 지식을 개체 수준에서 확인하는 연구도 병행하고 있습니다. 세포 안에는 많은 생체 분자들이 서로 상호작용을 하고 있습니다. 하지만 분자 상호작용을 연구하는 것이 항상성을 이해하게 됨을 의미하지는 않습니다. 어떤 변화가 일어났을 때 대응하여 원래 상태로 복원하려는 상황에서의 분자 상호작용을 연구하는 것이 중요합니다. 바로 이 부분이 저희 실험실의 주된 관심사입니다. 물론 생명분자의 상호작용은 매우 복잡하고 특정 변화라는 맥락 속에서 탐구해야 하는 것이기 때문에 더더욱 복잡해 질 수 있습니다. 따라서 빅데이터 분석과 같은 접근 방식을 활용하여 아이디어를 만들어내고 이를 실험적으로 확증하는 연구방법론을 사용하게 됩니다.
저희 실험실이 구체적으로 어떤 연구를 하느냐에 대한 궁금증이 더해 질 수 있습니다. 크게 두 가지 모델을 이용해서 항상성의 분자 기전을 연구하고 있습니다. 하나는 내부적 변화에 대한 항상성을 이해할 수 있는 유전학적 변이 모델입니다. 다시 말해 유전적 변이가 일어나는 대표적인 질병으로 암을 들 수 있는데, 유전적 변이가 일어나 항상성이 깨지더라도 어떻게 암세포는 이를 잘 복원하느냐에 대한 문제를 탐구하고 있습니다. 약물에 대한 저항 역시 암세포의 항상성 문제로 이해해 볼 수 있을 것입니다. 다른 하나는 외부적 변화에 대한 항상성을 이해할 수 있는 섬유증(fibrosis) 모델을 이용하고 있습니다. 섬유증 질환의 핵심 매개 물질은 TGF-beta인데, 이에 대한 세포의 반응과 그 반응에 대한 제어 작용을 공부하고 있습니다.
이렇듯 항상성의 분자 기전은 근원적으로 생명현상을 이해할 수 있는 많은 단서를 제공함과 동시에 질병이 일어나는 과정을 파악하고 이를 적절히 제어하고 통제할 수 있는 아이디어와 전략을 제공해 주기도 합니다. 만약 더 궁금한 부분이 있다면 언제든지 실험실을 방문하여 이야기를 나누면 좋을 것 같습니다.
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