최근 의료 분야에서도 융합의 중요성이 강조되고 있다. 다학제 진료처럼 융합연구는 최고의 결과를 위해 필수적이다. 융합연구는 기존 지식을 바탕으로 여러 분야의 고급 기술을 통합해 새로운 연구 가치를 창출하는 것이다.

서울아산병원 아산생명과학연구원 융합연구지원센터는 연구 고도화와 전문 융합연구 활성화를 위해 2017년 출범했다. 해마다 다양한 분야의 전문가를 초빙해 전문연구실(코어랩)을 조직했고 이를 점차 확장시켰다. 융합연구지원센터는 크게 질환동물자원, 바이오이미징, 분자세포분석 분야로 구성된다.

◆국내 최상위급 동물실험실 = 질환동물자원부에는 현대적인 공조 시설을 갖춘 국내 최대 규모(1500평)의 동물실험실, 사람과 유사한 질병을 나타내는 유전자변형 질환동물을 만드는 유전자변형동물실, 최근 유전병 치료기법으로 각광받고 있는 유전자가위 기술을 보유한 형질전환지원실 등이 있다.

실험동물의 질병을 관리하고 안정적인 실험 결과를 도출하기 위해 모든 공간에 걸쳐 헤파필터를 이용한 전외기 방식의 공조기로 공기를 제어하고 있다. 또한 승인된 인원과 동물, 물품만 반입하는 배리어 시스템을 유지하고 있고 동물에 대한 자체 미생물 검사를 주기적으로 실시하고 있다.

이곳에서는 대부분의 동물실험이 가능하다. 소형 실험동물인 마우스 랫드(쥐) 외에도 토끼 개 돼지 등 중대형 실험동물의 사육을 관리하고 연구를 지원한다. 주로 작은 실험동물을 활용한 연구가 많이 진행되지만 연구자의 요청이 있을 경우 중대형 동물에 대해서도 안정적인 마취와 수술을 지원한다.

실제 재활의학과 의료진으로부터 의뢰받아 토끼를 활용한 골다공증 모델을 제작한 바 있다. 토끼 모델은 수술 기법의 난도가 높지는 않지만 스트레스에 취약하고 자가 손상이 빈번한 특성상 수술 후 관리가 매우 까다롭다. 동물실험실에서는 연구자와 함께 소독, 진통제 투여 등 집중 관리를 시행해 문제 개체 발생을 최소화한다.

◆실시간 세포 이미징 장비 구축 = 바이오이미징부는 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI), 양전자방출단층촬영(PET) 등의 실험동물용 장비를 비롯해 세포 단위 변화를 관찰하는 광학영상, 면역 모니터링, 실시간 세포 이미징 장비를 구축하고 있다.

실험용 의료영상 저장전송시스템(PACS)까지 지원할 수 있는 소프트웨어도 개발하고 있다. 각종 질병 동물 모델에 대한 영상 획득 플랫폼을 확립하고 새로운 영상 획득 및 분석 기법을 도입하는 등 영상 바이오마커 발굴도 진행 중이다. 진단영상장비의 활용성이 부각되면서 신약을 연구 중인 여러 바이오기업의 파이프라인과 연결된 비임상시험 의뢰가 이어진다.

또한 세포의 초미세구조를 영상화하는 각종 전자현미경기법(TEM/SEM), 특정 분자와 세포소기관을 초고해상도로 영상화하는 공초점현미경기법(CLSM/Airyscan), 단백질의 운동 속도와 상호작용을 살아있는 세포에서 직접 분석하는 형광상관분광법(FCS/FCCS), 형광 표지 없이 세포와 소기관을 고속으로 3차원 영상화하는 광학회절 토모그래피(ODT) 등을 통합적으로 연계해 세포에서 일어나는 다양한 현상을 영상화하고 정량적으로 분석한다.

◆생체 내 질환 관련 표적 발굴 도와 = 분자세포분석부는 다양한 표적을 발굴하고 발굴된 표적의 효과를 검증할 수 있는 장비를 구축하고 있다. 대표적으로 단백질체 및 대사체 분석과 개개의 질환별 고효율 물질 분석(HTS) 시스템을 구축해 생체 내 질환 관련 표적을 발굴할 수 있게 돕는다.

HTS를 통해 도출되는 결과는 대개 신약 개발의 출발점이 되거나 화학·유전체학적 생명 현상에 접근하기 위한 화학물질 발굴에 응용된다. 또한 전자현미경 등을 이용해 표적에 대한 세포 단위 영향을 파악하고 최종적으로 발굴된 표적의 항체를 제작함으로써 치료제 가능성까지 엿볼 수 있도록 하고 있다. 표적 발굴에서부터 비임상 지원과 약제 개발까지 전주기에 걸쳐 연구를 지원할 수 있는 역량을 갖춘 셈이다.

◆신생 바이오벤처 성장 이끌어 = 융합연구지원센터는 2021년 한국연구재단이 주관하는 '바이오 코어설비 구축사업'에 선정돼 바이오 벤처 기업들과 본격적인 협업에 나서고 있다. 바이오 코어설비 구축사업은 참신한 아이디어와 원천기술을 보유한 바이오 벤처기업에 기술·장비·시설, 컨설팅 및 교육·멘토링 등을 지원하는 국책사업이다.

융합연구지원센터는 의료현장 기반의 오픈 이노베이션을 이뤄내겠다는 포부를 담아 이번 사업의 이름을 초이스(CHOICE. Center for Hospital-based Open Innovation CorE facility supporting Bio-Startup)로 지었다.

7년간 101억여원을 지원받아 신생 바이오 벤처기업이 세계적 수준으로 성장할 수 있는 생태계를 조성할 계획이다. 초이스에 선정된 바이오 벤처 기업은 코어랩 서비스, 임상자원 및 의료자문, 전임상 유효성 평가 서비스 등 융합연구지원센터의 연구 인프라를 활용할 수 있게 된다.

김용길 아산생명과학연구원 융합연구지원센터 소장은 24일 "국내 최상위급 규모의 실험동물실과 17개 전문화된 코어랩을 운용하고 있는 융합연구지원센터는 개별 연구자의 창의적인 아이디어를 실현시키는 것은 물론 초이스 과제를 통해 신생 바이오벤처의 안정적인 성장을 이끌어냄으로써 국내 바이오 인프라 확장에 기여하고자 한다"고 밝혔다.

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