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[ 파이펫 ] 일정 체적의 액체 또는 기체를 측정하거나, 다른 용기에 추가하거나 할 수 있는 기구

     융합의학과
     ​노진경 교수     
  <이미지 출처: Gurung S, et al. “The exosome journey: from biogenesis to uptake and intracellular signaling” Cell Communication and Signaling, 2021.>


3. 엑소좀 연구의 한계 및 해결점
엑소좀 연구는 매우 흥미롭지만 아직까지 전 세계적으로 먼저 해결해야 할 문제점이 많다. 첫째, 모든 세포들이 엑소좀을 분비하기 때문에 질환 특이적 엑소좀을 수집하기는 어렵다. 둘째, 엑소좀의 정의가 현재는 사이즈로 구분되어 있지만 모든 과학자들이 이를 동의하는 것은 아니고 현 기술적 문제로 임시적 구분이다. 셋째, 엑소좀은 몸 속에서 장시간에 걸쳐 만성적 기능 (chronical function) 을 수행하고 있다. 그러나 실험실 수준에서 기능을 알아 보기 위해서는 과도한 양의 전달이 필요하다. 따라서 많은 양의 엑소좀을 수집하는 과정에서 많은 시간과 비용이 발생한다. 그 외에도 엑소좀의 적용 분야마다 다양한 문제점이 있지만 엑소좀 관련 많은 벤처 회사와 연구자들에 의해 기술적/학술적 향상을 통해 머지않아 현 문제점들은 해결될 것으로 예상된다. 

4. 원내 관련 연구 현황과 전망
몇 년 전만해도 엑소좀이라는 키워드로 연구를 진행하시는 분들은 많지 않았지만 연구원에 셋업되어 있는 ultracentrifuge와 nanoparticle tracking assay (NTA: NanoSight 장비)의 사용이 급격하게 증가된 것으로 보아 현재는 많은 원내 연구자가 관련 연구를 수행하는 것으로 파악되고 있다. 세포치료센터의 문경준 교수는 줄기세포 치료적 측면에서 엑소좀 연구를 진행하고 있으며, 연구원 및 병원의 임상 교수들은 진단의 측면에서 연구를 진행하고 있는 것으로 알고 있다. 우리 기관에서는 엑소좀 연구가 주로 기능 파악 및 진단 활용이라는 측면에 강화되어 있고 엑소좀 치료, 약물전달체 활용, 기초 연구와 같은 측면에서는 취약한 측면이 있기 때문에 앞으로 체계적으로 연구의 국제경쟁력을 갖추고 대형 국책과제를 수주하기 위한 대응 및 기초와 진료 및 치료를 연계할 수 있는 엑소좀 연구 활성화를 위해 원내 커뮤니티가 필요한 시점이라고 생각한다. 

5. 유용한 학회 정보
International Society for Extracellular Vesicles (ISEV) 는 엑소좀 뿐만 아니라 extracellular vesicle 관련 국제 학술 단체로 2011년에 창설되어 관련용어에 대한 정의 및 standard purification 등 다양한 부분에서 관련 연구에 대한 홍보 및 연구자 교류를 주도하고 있다. 매년 대륙을 돌아가면서 연회 미팅을 진행하고 있으며 2025년에는 오스트리아 빈에서 개최 예정이다. 아울러, 한국 학회 (KSEV, Korean Society for Extracellular Vesicles)에서도 다양한 워크샵을 개최하고 있다.

























6. 편집부 부가정보
엑소좀 연구에는 기본적으로 정제하기 위해 ultracentrifuge, 정제된 엑소좀의 물리적 특성을 평가하기 위해 nanoparticle tracking assay (NTA) 이나 전자현미경 분석기법을 활용하게 되는데, 다행히 공용장비나 원내 코어서비스를 통해 누구나 손쉽게 분석이 가능하다. 추가로 최근에는 형광표지기법을 이용한 엑소좀의 세포내 관찰 등 세포이미징법도 기초연구에 중요한 툴로 이용되고 있다. 세포영상 분석실에서는 이러한 세포/소기관 이미징 분석기법에 대한 다양한 솔루션을 제공할 수 있기 때문에 관심이 있는 연구자는 해당 코어를 활용할 수 있다. 그 외에도 의생명연구소 협동중개연구센터를 활용하면 엑소좀 연구아이디어 자체에 대한 다양한 의견과, 연구에 필요한 다양한 기술적 내용도 함께 제언을 받을 수 있기 때문에, 엑소좀 연구에 처음 진입하고자 하는 연구자는 시간과 초기경비를 줄일 수 있을 것으로 기대된다
 
  * 협동중개연구센터 : ctrc@amc.seoul.kr
  * 융합연구지원센터 : core@amc.seoul.kr

엑소좀 이란?

1. 엑소좀 (exosome) 이란?
엑소좀 (exosome) 은 세포내에서 생성되어 외부로 방출되는 소낭 (extracellular vesicles, EVs) 의 일종으로 세포간 정보교환을 위해 분비되는 30-150 nm 크기의 소포체이다. 엑소좀은 1983년 필립 스탈 (Philip Stahl) 교수팀에서 미성숙 적혈구인 망상적혈구 (reticulocyte) 에서 처음 발견되었으나 그 당시에 생물학적 의미는 알지 못했지만, 1987년 로즈 존스톤 (Rose M. Johnstone) 교수팀에 의해 적혈구의 성숙 과정에서 엑소좀이 세포 내 단백질을 제거하는 역할을 수행하는 것으로 기능이 처음 밝혀졌다. 최근 들어 엑소좀은 다양한 질환의 발생 및 진행에 있어서 관여하는 것으로 알려졌으며 특히, 종양 생물학에서 암세포의 성장에 관여하는 것으로 알려져 있다. 엑소좀이 우리 인체의 거의 모든 세포에서 분비하기 때문에 이들의 기능은 무궁무진할 것으로 예상된다. 

2. 국내외 연구 현황

엑소좀은 작은 세포라고 불릴 만큼 세포가 가지고 있는 거의 모든 분자들 (molecules) 을 가지고 있다. 따라서 이들을 활용한 질환의 진단, 치료, 나노 전달체, 백신, 화장품, 세포치료 등 연구 분야도 다양하다.  특히, 진단 부분에서 liquid biopsy의 장점과 기존 cell free RNA/DNA 보다 진단 특이성이 높고, 세포막으로 둘러싸여 있어서 높은 안정성을 바탕으로 많은 연구들이 임상시험 중이라서 수 년 내에 FDA 승인된 제품을 기대해 볼만 하다. 

 

서울아산병원 아산생명과학연구원 의생명연구소 소식지 PIPETTE
Asan Medical Center 
Biomedical Research Center (Asan Institute for Life Sciences)

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