자연대 홍보기자단 자:몽 4기 | 김예은
   
  

*소속: 생명과학부
*전공: 면역학, 분자생물학, 세포생물학
*E-mail: sshwang@snu.ac.kr
*Tel: 02-880-8223 (office)
  
  

 2023년 9월 서울대학교 자연과학대학 생명과학부로 부임하신 황수석 교수님과 인터뷰를 진행했다. 교수님의 주 연구 분야인 면역학 기반의 T 세포의 휴지기 연구에 관한 설명을 들을 수 있었고, 교수가 되기까지 거쳐 오신 길을 엿볼 수 있었다. 선배 과학도로서 들려주시는 교수님의 이야기를 더 자세히 들여다 보자.

황수석 교수님의 프로필 사진. (사진 = 서울대학교 생명과학부 홈페이지 "https://biosci.snu.ac.kr/people/faculty?mode=view&profidx=111")
 
 

1. 자연대에 새로 오시게 된 것을 축하드립니다! 서울대학교의 신임 교수님이 되신 소감이 궁금합니다.
 

 안녕하세요, 2023년 9월 1일 부로 서울대학교 생명과학부에 부임한 황수석입니다. 자연대 건물과 조금 떨어져 있는 유전공학연구소 (105동)에 연구실이 있으며, 면역학 연구를 하고 있습니다. 국내 최고대학에 오게 되어 무척 기쁘게 생각하며, 앞으로 뛰어난 학생들을 교육하고 같이 연구할 생각에 무척 기대됩니다.
 
 

2. 이제 서울대학교에서 새로운 연구실을 꾸려 나가게 되실텐데, 교수님의 연구 분야와 앞으로 이곳에서 펼쳐나가실 연구 계획의 소개를 간단히 부탁드립니다. 

 

 저는 T세포의 운명에 대해 관심이 많습니다. 많은 사람들이 T 세포가 “일하는 방식”에 초점을 맞춰 연구를 수행하고 있지만, 저는 반대로 T 세포가 “잠자는 방식” 대해 연구하고 있습니다. 전문용어로 이를 T 세포 휴지기 (T cell quiescence)라고 합니다. 
 기본적으로 우리 몸의 T 세포는 항원이 침입하는 등 몸에 이상이 생겼을 때 빠르게 분열하여 다양한 면역반응을 일으키게 됩니다. 이를 반대로 생각해보면 외부의 침입이 없는 건강한 상태의 T세포는 과도하게 분열하거나 면역반응을 일으킬 필요가 없습니다. 즉 건강한 상태에서 T세포는 일하지 않고 휴지 상태를 유지하고 있는 것이지요.  
 그렇다고 T 세포가 정말 아무것도 안하고 있는 것은 아닙니다. 사실 우리 몸은 언젠가 있을 침입자에 늘 대비하고 있어야 하기에, 휴지 상태의T 세포는 늘 준비된 상태로 선잠을 자고 있어야 합니다. 정리하자면, 저는 어떻게 T세포가 “준비된 대기상태 (poised state)”를 적절하게 유지할 수 있는지에 대한 기전 연구를 하고 있습니다.
 
 

3. 그러면 주목하시는 부분이, T세포가 휴지기에서 어떻게 다른 섭셋(subset)으로 분화되는지가 아닌, 어떻게 휴지기를 유지하고 있느냐 이군요.
 

 그렇습니다. 휴지기가 기본 상태이고, 그것을 깨는 신호들과 그 신호가 촉진하는 각각의 경로 A, B, C가 있다고 해봅시다. A, B, C 경로들의 조합에 따라 T세포가 반응하고 분화하여 우리 몸에서 다양한 면역 반응을 일으키는가에 대한 연구는 많이 되어 있는데, 그 이전의 기본 상태를 어떻게 안정적으로 유지를 하고 있는가에 대한 연구는 미진합니다. 저는 세포 내에서 존재하는 미지의 시스템에 의해 휴지 상태가 유지되고 있다고 생각하고 그 기전을 밝히는 연구를 하고자 하는 것이지요.
 
  

4. T 세포가 휴지기를 유지할 수 있는 큰 이유가 분화를 하는 메커니즘을 막기 때문이 아닌 유지를 위한 또 하나의 메커니즘이 있기 때문이라는 말씀이시군요. 그렇다면 그 메커니즘에 대한 가설을 세우고, 그것을 입증하는 연구를 하시나요? 

 

 네 그렇습니다. 휴지기의 작동 기전에 대한 큰 가설과 세부 가설들을 세웠고, 단기적으로는 세부 가설을 증명하고, 장기적으로는 휴지기가 하나의 큰 시스템으로서 연결되어 있다는 큰 가설을 증명하려 합니다. 
 세부적인 가설의 구체적인 예로, 2020년에 사이언스지에 ‘BTG1 및 BTG2에 의한 mRNA* 불안정화가 T 세포 휴지를 유지한다(mRNA destabilization by BTG1 and BTG2 maintains T cell quiescence).’라는 논문을 발표했습니다.** RNA생물학 연구를 하시는 임재철 교수님과 협업한 결과입니다. 면역학과 분자생물학이 만나서 새로운 가설을 증명하는 좋은 예가 됐죠. BTG1과 BTG2라고 하는 인자는 휴지 T 세포에서 특이적으로 존재하는데, 이 인자에 의한 mRNA의 총량의 제한이, 휴지기를 안정적으로 유지해 주는 데 중요한 내적 동력이 될 것이라는 가설을 입증했습니다.
 
 

*mRNA: DNA로부터 만들어지는 전사체. 
**mRNA destabilization by BTG1 and BTG2 maintains T cell quiescence: mRNA의 3’ 말단 끝에는 염기의 네 종류 중 하나인 아데닌(Adenine)이 다량 붙는데, 이를 긴 아데닌 꼬리(poly-A tail)라 한다. 긴 아데닌 꼬리는 mRNA를 보호하여 구조를 안정화하는 역할을 한다. 해당 논문에서는 BTG1/2가 부족한 T세포에서 정상 T세포에 비해 아데닌 꼬리가 길어지며 이로 인해 mRNA가 증가해 휴지 상태를 유지하지 못하고 쉽게 활성화됨을 실험적으로 밝혔다. 이는 T세포에서 mRNA가 지속적으로 분해되어 총량을 낮추는 과정이 휴지기 유지에 필요함을 시사한다.
  
 

5. 교수님께서 말씀하셨듯 T세포의 휴지기는 T세포의 분화보다 연구가 미진한데, 그럼에도 휴지기 연구를 택하신 이유가 궁금합니다.
 

 면역학 분야는 치료제 개발에 직접적으로 연관되어 있다 보니 점점 많은 사람들이 뛰어들어 지난 20년 간 비약적인 발전이 있었습니다. T 세포 연구가 중요한 이유는 이론적으로 자기(self)와 비자기(non-self)를 엄격하게 구분하여 외부의 침입을 방어할 수 있는 거의 유일한 면역 세포이기 때문에, 이를 잘 이용할 수만 있다면 암세포, 바이러스 하나까지도 완전히 없앨 수 있기 때문입니다. 하지만 T 세포의 체계는 상당히 복잡하고 정교해서 이를 치료 목적으로 이용하려면 아직 해결되어야 할 부분이 많습니다. 저는 기술 개발에 앞서서, 보다 근본적인 부분을 이해해야 한다고 생각하였고, 그러다 보니 휴지 기전이 꼭 풀어야할 숙제처럼 느껴졌습니다.
  
 

6. 교수님께서 굉장히 많은 분야의 연구를 다루고 계시고 개중에는 T세포의 휴지기 뿐만 아니라 면역질환에 대한 치료법에 관한 연구도 있는 것으로 압니다. T세포의 휴지기에 관한 연구를 어떻게 치료에 적용할 수 있을까요?
 

 면역질환은 마치 청개구리 같은 것입니다. T 세포가 분화해야 할 때 분화되지 않고, 활성화를 멈춰야 하는 순간에 활성화되어 우리 몸에 문제가 일어납니다. T 세포의 분화, 혹은 활성화 경로는 많이 연구되어 와서 상당수 밝혀졌습니다. 따라서 해당 경로를 막거나 촉진하는 치료제 개발이 진행 중입니다. 최근에 활발히 개발되고 있는 CAR-T, 면역관문억제제는 T 세포의 활성화 경로를 조절하여 T 세포가 암세포를 잘 죽일 수 있도록 유도하는 치료제입니다.
 휴지기전을 활용한 치료도 같은 논리가 적용될 수 있습니다. 새롭게 발굴한 휴지기 회로를 활성화하거나, 억제함으로써 면역 질환을 제어할 수 있을 것입니다. 자가면역질환을 예로 들어봅시다. 자가면역 질환은 외부의 침입이 없는데도 면역 체계가 발동되어, 내 몸의 정상 조직을 공격하는 질환입니다. 즉, 원래 휴지기에 머물러야 하는 T세포가 작동하기에 발생하는 문제입니다. 이럴 경우 활성화된 상태를 휴지기 상태로 전환시켜 줄 수 있다면 치료할 수 있을 것입니다.
  
  

7. 면역학의 연구가, 주로 어떤 단백질 A가 면역 과정에 있어 중요한 역할을 할 것이라는 가설 하에, A 결핍 실험군(A deficient model)을 만들고 대조군과 비교하여 실험을 진행하는 것으로 알고 있습니다. 현재 잘 사용하는 다른 연구방법이 있는지 궁금합니다.

 

 전통적으로 면역학 분야에서는 특정 유전자를 결핍 혹은 과발현시킨 후 개체 수준에서 표현형을 관찰하고 분자기전을 밝히는 연구를 합니다. 그런데 이런 연구에는 한계가 있습니다. 관찰된 표현형 발현에 관여하는 인자가 상당히 많고, 이들이 유기적으로 작용하기 때문입니다. 따라서 개체 혹은 세포 수준에서 발견되는 현상을 단 몇 개의 유전자만으로 완전하게 설명할 수 있는 것은 극히 드뭅니다. 
 그래서 최근에는 이를 보완하기 위해 생물정보학 연구도 많이 수행됩니다. 예를 들어 특정 질병에 속하는 환자군의 검체로 유전체 분석을 해보면, 질병에 관여하는 인자들을 예측해볼 수가 있습니다. 그러나 결국 예측된 인자의 역할을 증명하려면 개체, 세포 수준에서 실질적인 실험 결과가 필요합니다. 따라서 요즘 면역학 연구는 전통적인 방식과 최신 기술이 병용하여 진행하고 있는 추세입니다. 결국 좋은 연구 결과를 내기 위해서는 서로 다른 분야 간의 소통, 협업, 상생이 그 무엇보다 중요해지고 있죠.
  
  

8. 현재 서울대학교 자연과학대학에는 제각기 꿈을 품고 온 많은 학생들이 재학 중입니다. 하지만 대학 생활을 하며 보다 구체적인 미래 등 다시 진로에 대해 많은 고민을 하게 됩니다. 교수님께서는 학부생 시절 어떠한 진로를 꿈꾸셨고, 어떻게 연구의 길을 걷게 되셨는지 궁금합니다.

 

 저는 학부 때 공부 외에도 다양한 것에 관심이 많았습니다. 덕분에 여러 동아리, 아르바이트, 학원강사, 봉사활동, 회사 인턴 등 여러 외부 활동을 하며 다양하게 경험을 쌓은 편입니다. 그 당시 연구보다 활동적인 일에 매력을 느꼈던 것 같습니다. 결국 사회에 진출해서 경력을 쌓고 싶었고, 졸업 후 대기업에 가고 싶었습니다. 그렇게 진로가 정해지는 듯했는데, 졸업할 무렵부터 갑자기 몸이 아프기 시작했습니다. 여러 Type 2 면역질환(천식, 알러지, 아토피 등)이 동시에 생겨서 평범한 일상생활이 어려울 정도였습니다. 취업도 할 수 없었지요. 그렇게 좌절 속에 폐인 생활을 몇 달 하다 보니, 문득 궁금한 게 생겼습니다. “내 몸이 갑자기 왜 이럴까? 보통 성인이 되면서 Type 2 면역질환은 사라지거나 완화된다는데, 왜 난 성인이 되고 나서 갑자기 생긴 것일까?” 내 몸의 면역현상에 대한 강한 호기심이 생긴 겁니다. 그때는 인터넷 검색이 발달된 시절이 아니어서 전문가를 만나 자문을 구하고 싶었습니다. 때마침 면역학을 전공하신 이갑열 교수님께서 새로 부임하셨길래 찾아 뵈었더니, 아토피와 천식과 관련된 T세포 (Th2)를 연구 중이라고 하시더군요. 순간, '이거다!' 싶었습니다. 면역학 연구를 해보자는 생각이 강하게 들었고, 감사하게도 교수님께서 면역학 수업도 안 들었고, 파이펫 한번 제대로 잡아본 적 없던 저를 대학원생으로 받아 주셨습니다.
  
 

9. 교수님의 대학원 시절 모습도 궁금합니다.

 

 처음에는 기초 지식도 없었고, 연구 경험이 전무한 상태였기 때문에 어려움이 많았지만, 활발하고 적극적인 성격이 연구실에 적응하는데 큰 도움이 되었습니다. 교수님들을 뵙고 질문하러 다니거나, 주변 연구실에 새로운 장비가 들어오면 내 연구에 적용하기 위해 공부해서 사용하기도 하고, 새로운 실험 기법을 터득하기 위해 밤을 지새거나, 학회에 가서 재미있는 포스터를 보면 이메일을 보내며 토의하는 등, 이런 식으로 적극적으로 지내다 보니 금방 연구에 익숙해졌던 것 같습니다. 돌이켜 보면, 학부 때 이것저것 해보며 고민해본 덕분에, 대학원 진학 후 내가 선택하지 않은 길들이 별로 아쉽지 않았습니다. 새로운 것을 발견해간다는 것이 즐거웠고, 연구에 대한 동기부여가 나름 명확했던 덕분에 슬럼프 없이 무탈하게 보낸 편입니다. 물론 실험이 잘 안되거나, 투고한 논문이 게재 거절을 당해서 속상할 때도 많이 있었지만, 그럴 때마다 동료들과 약주 한잔으로 서로 아픔을 달래 가며 잘 극복했던 것 같습니다 ^^
  
 

10. 면역학에 관한 배경지식 없이 대학원 생활을 시작하게 됐다고 하셨는데, 연구의 즐거움이라는 동기부여 외에도 대학원에 적응할 수 있게 도와준 무언가가 있을까요?

 

 대학원 생활이 어렵게 느껴지는 것은 정해진 길이 없기 때문입니다. 저는 긴 학위기간 동안 방황하지 않으려면 단순하고 명확한 목표가 필요하다고 생각했고, 3년 이내에 상위 저널에 1저자로 게재한다는 마일스톤을 세웠습니다. 물론 그 과정이 쉽지는 않았지만, 목표에 다가간다는 일념으로 밤낮없이 연구에 몰입했고, 지도 교수님의 전폭적인 지원과 약간의 운도 따라서, 정확히 입학 후 3년 째에 논문이 게재되었습니다. 이 때의 경험에서 자신감을 얻어 계속 연구에 매진할 용기가 생겼던 것 같습니다. 결국 복잡해 보이는 길을 단순하게 바라봤던 것, 고민하기 보다는 일단 실행했던 것이 큰 도움이 되었습니다.
 또 연구실 창설 멤버다 보니 물어보거나 가르쳐줄 선배가 없어서 주변 연구실, 심지어 다른 학교나 기관까지 발품을 팔아가며 실험을 배웠습니다. 굳게 닫혀 있는 낯선 연구실 문을 여는 것이 쉽지는 않았지만, 성장하고자 하는 간절한 마음이 있었기에 용기 내서 적극적으로 행동하지 않았나 싶습니다. 이후에도 여러 연구자들과 활발히 교류하게 되었고, 덕분에 폭넓은 사고방식을 키울 수 있어서 많은 도움이 되었습니다.
  
  

11. 생명과학 전공으로 대학원에 진학하겠다는 마음을 먹고 있지만, 어느 연구실에 진학해야 할지 막연한 생각을 품은 학부생들이 많습니다. 그러한 학부생들에게 조언의 말씀 부탁드립니다.

 

 주변의 교수님들께 적극적으로 연락하셔서 멘토링 받으시길 권합니다. 자기 인생을 개척하고자 진지하게 조언을 구하는 학생들을 보면, 바쁘신 와중에도 잘 상담해 주시리라 생각됩니다.
 연구실 선택과는 별개로 자신이 어떤 사람인지 자가진단을 먼저 했으면 합니다. 사람마다 상황, 성격, 적성, 행복의 유형이 모두 다르기에, 되도록 사회에 진출하기 전에 다양한 경험과 도전을 통해 자신에게 맞는 길을 찾는 것이 중요하다는 생각이 듭니다. 잘 맞는 길을 “스스로” 선택한 다음에, 일단 한번 정했으면 목표를 정하고, 도전해보며 개척해 나갔으면 좋겠습니다. 
  
 

12. 생명과학부에는 [연구실습] 과목이 있습니다. 앞으로 연구실습 학생들을 받으시나요? 어떤 것들을 배울 수 있을까요?

 

 방학 중에 연구실습 계획이 있습니다. 학부생들은 대학원생이 진행하는 실험의 진행을 보조하거나 간단한 실험에 직접적으로 참여하게 됩니다. 또 연구실원 및 학부생 모두 랩미팅 및 저널 클럽에 참가하게 됩니다. 발표자가 소개한 연구내용을 듣고 토론하며 비판적 사고방식을 기릅니다. 면역학 연구에 큰 관심이 있는 열정적인 학부생은 언제든지 환영합니다! 
 
  

13. 지금까지 인터뷰에 응해 주셔서 감사합니다. 마지막으로 서울대학교 자연과학대학 학생들에게 한 말씀 부탁드립니다.

 

 아직 가보지 않은 미래에 대한 막연함 때문에, 도전하는 것을 두려워하지 않길 바랍니다. 인생은 누가 대신 살아주지 않기에 스스로 걸어가보지 않으면 모릅니다. 일단 열정을 태울 수 있는 뭔가를 찾았다면 여기저기 부딪혀보며 열심히 해보면 됩니다. 물론 실패하고 넘어지는 것은 필연일지도 모릅니다. 하지만 그 여정 속에서 삶의 경험과 지혜를 얻게 되고, 다양한 인연을 만나 도움을 받고 성장하며, 언젠가 지금은 알지 못하는 더 큰 기회를 얻게 될 테니, 결국 치열한 도전의 끝엔 눈부신 성장이 있을 거라 생각합니다. 혹시 여러분이 먼 미래에 어렴풋하게 그리고 있는 자화상이 있다면, 자신의 뛰어난 역량과 잠재력을 믿고 겸손하게 큰 목표를 바라보며 도전해 나가셨으면 좋겠습니다.
 
  
  
   

[Epilogues]
 
 

황수석 교수님 홈페이지에 개제된 연구실 구성원 목록. (사진 = 황수석 교수님 홈페이지 “https://sites.google.com/view/ymib”)
  

#1

질문자: 인터뷰 전 교수님의 랩 홈페이지를 정독하고 왔습니다. 연구실 소속원 설명 중 생쥐가 있던데요, 인상 깊었습니다. 
교수님: 생쥐는 우리 연구실의 가장 중요한 자원입니다. 우리는 “쥐님”이라고 해요. (웃음) 아무래도 면역학 연구는 생쥐의 도움 없이는 불가능하기 때문에, 가장 중요하고 고마운 구성원이라 할 수 있겠네요.

#2

질문자: 교수님은 과거 어떤 학부생이셨나요?
교수님: 열심히 놀고, 열심히 넘어지고, 열심히 벌고, 열심히 공부했습니다 (웃음)

#3

질문자: 교수님, 사실 저도 아직 면역학 안 들었습니다. 면역학이 다소 악명이 높은 과목이라서 다음학기에 수강을 할지 고민입니다.
교수님: 면역학 수업도 안 들었던 저도 면역학 연구하고 있는데, 그렇게 어려워할 필요 없어요. 인생은 실전이 중요한 거죠 ^^
 
 

자연과학대학 홍보기자단 자:몽 김예은 기자 ysilverk1@snu.ac.kr
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