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1월 KAERI 우수 연구성과

방사선저항성 암줄기세포 성장억제 항체 기술이전

한국원자력연구원은 연구자들의 연구 수행을 독려하기 위해 매월 우수성과를 선정해 공유하고 있다. 2022년 1월 KAERI 우수성과의 주인공은 TM4SF4 단백질 표적 항암제 후보물질을 개발하여 기술이전에 성공한 지능형원자력안전연구소 환경·재해평가연구부 김인규 책임연구원이다.
지능형원자력안전연구소 환경·재해평가연구부 김인규 책임연구원이 암 줄기세포(Cancer Stem Cell)에서 발현하는 단백질 ‘TM4SF4’을 표적하는 항암제 후보물질을 개발했다.

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2022년 1월 KAERI
우수성과로 선정된 소감은?

김인규 책임연구원


암은 국민 건강을 위협하는 주요 원인이며 발생률이 지속적으로 증가하는 질병입니다. 방사선치료 및 표적치료요법이 계속 발전하고 있으나 저항성 및 이에 따른 재발로 여전히 사망률은 높은 편인데요. 지난 8년가량 꾸준히 연구한 덕분에 방사선 및 치료 저항성 관련 원인이 되는 특정 인자들을 규명하고 발전시킬 수 있었습니다. 그리고 끝내 기술이전까지 수행하게 돼 기쁩니다. 함께 참여한 연구자 분들께 감사드립니다.
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이번 연구성과에 관해
간략히 소개하자면?

김인규 책임연구원


흔히 사용하는 표적약물치료나 방사선치료는 환자가 약물이나 방사선에 대한 내성이 있는 경우 효과를 보지 못할 수 있습니다. 연구팀은 방사선의 분할조사나 표적 약물의 반복적 투여 시 암줄기세포의 특성이 오히려 강화되는 것을 확인했습니다. 이러한 주요 타깃 인자 중 하나가 TM4SF4라는 단백질 성분이었고, 이를 표적하는 ‘TM4SF4 항체항암제 후보물질’ 개발에 성공했습니다. 세포막 관통단백질이므로 암세포 바깥쪽에 돌출한 단백질을 항체로 고정시키면 그 기능을 상실해 암세포의 성장 및 발달을 억제하는 원리입니다. 현재 최적의 인간화 항체를 제작하고 동물실험 등을 통하여 효능을 확인했고 향후 전임상과 임상실험을 앞두고 있습니다.
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앞으로의 계획 및
하고픈 말이 있다면?

김인규 책임연구원


방사선약물 및 표적약물의 개발은 중요한 타깃을 규명하고도 8~10년 정도의 장기간이 소요되는 연구입니다. 2013년부터 방사선기술개발사업의 지원을 받았고, 현재 기술이전한 TM4SF4 항체가 첫 번째 약물인데요. 앞으로 연구팀이 보유한 나머지 타깃에 대한 기능규명과 약물 개발에도 힘쓸 계획입니다.

2022년 63기 신입직원 교육 수료

2022년 63기 신입직원 교육 수료
연구원이 63기 신입직원 수료식을 지난 1월 14일에 진행했다. 연구직 34명, 기술직 10명, 기능직(청원경찰 포함) 8명, 행정직 5명으로 구성된 총 57명의 신입직원이 성황리에 교육을 수료했다. 지난 1월 3일부터 14일까지 진행된 신입직원 교육에서는 원자력 이해, 안전의식 강화, 조직이해, 업무역량 강화, 소통역량 강화 등의 다양한 주제를 다루었고, 실제 업무를 담당하고 있는 선배들이 직접 강사로 나서 현장감 있는 교육을 이끌었다. 수료식은 원장님 말씀, 우수 강사 시상, 수료증 수여, 사진 촬영 등으로 진행됐다. 교육을 수료한 신입직원들은 연구원의 미래를 이끌어갈 준비를 마치고, 곧바로 각 부서에 배치되었다. 한편 신입직원 교육과 수료식은 코로나19 대비 철저한 방역 아래 안전하게 진행되었다.

첨단구조·지진안전연구부 김민규 부장 OECD/NEA 외부재해안전성기술그룹 의장 선출

외부재해 관련 원자력안전분야 국제협력 주도 기대

김민규 부장
연구원 첨단구조·지진안전연구부 김민규 부장이 OECD/NEA 원자력시설안전위원회 산하 외부재해기술그룹의 의장으로 선출됐다.
OECD/NEA는 OECD 산하 원자력기구이다. 외부재해기술그룹(WGEV, Working Group on External Event)은 원자력시설안전위원회 산하 9개 기술그룹 중 하나로, 현재 한국인이 의장인 곳은 외부재해기술그룹이 유일하다. 기술그룹은 2011년 후쿠시마 원전 사고 이후 지진을 제외한 모든 외부 재해에 대한 안전성을 제고하기 위해 전 세계적으로 협력하고자 설립됐다. 현재 OECD 회원국 대부분이 참여해 활발히 운영되고 있다.
김민규 부장은 20여 년 동안 지진, 쓰나미, 태풍 등 자연재해에 의한 원자력발전소의 안전성 평가 관련 연구를 수행해 온 전문가이다. 또한 IAEA(국제원자력개발기구), OECD/NEA 등 국제기구에서 원자력발전소의 자연재해 안전성에 대해 오랫동안 국제적 협력을 주도해왔다.
김민규 부장은 “이번에 외부재해기술그룹 의장으로 선출된 것은 회원국들이 한국 원자력기술의 우수성을 인정한 덕분”이라며, “이번 기회를 통해 국제기구에서 더 주도적 역할을 수행하는 한편, 외부 재해에 의한 원자력 안전 관련 세계적 기술 동향을 국내 유관 기관에 제공함으로써 국내 원전의 안전성 향상에 크게 기여할 것”이라고 전했다.

‘한국파쇄중성자원연구회’ 발족

GeV급 고에너지 중성자빔/양성자빔 국내 독자적 연구생태계 조성에 기여

‘한국파쇄중성자원연구회’ 발족
연구원 양성자과학연구단은 국내에 독자적인 고에너지 중성자빔/양성자빔 이용연구 생태계를 조성하기 위한 ‘한국파쇄중성자원연구회’를 온라인으로 출범했다.
파쇄중성자원은 GeV급 고에너지 양성자빔을 무거운 원자핵을 가진 표적에 충돌시켜 다량의 고에너지 중성자빔을 발생시키는 시설이다.
한국파쇄중성자원연구회는 기초과학, 반도체/통신, 우주, 에너지소재, 생명과학, 극한환경, 가속기 등 7개 분과로 구성하여 한국원자력연구원, 기초과학연구원, 서울대, 카이스트, 포스텍, 유니스트 등의 기관에서 70여 명의 회원으로 발족식을 가졌다.
초대회장으로 추대된 한국천문연구원/UST 황정아 교수는 취임사를 통해 “한국파쇄중성자원을 성공적으로 구축할 수 있도록 다양한 분야 전문가들의 컨센서스를 확보하고, 새로운 GeV급 고에너지 중성자빔/양성자빔 응용 개발 및 이용자를 확대하는데 구심점 역할을 하겠다”고 밝혔다.

과불화합물 분해하는 전자빔 기술 개발

과불화옥탄산 처리하는 ‘전자빔 산화·환원라디칼 조합 기술’ 개발

방사선이용운영부 유승호 박사 연구팀이 전자빔 처리 후 분해된 과불화합물을 분석하고 있다.

연구원 첨단방사선연구소 방사선이용운영부 유승호 박사 연구팀은 과불화합물1) 중에서도 유해성이 높아 발암물질로 분류되는 과불화옥탄산(PFOA)의 전자빔을 조사해 효율적으로 환원·분해하는 ‘전자빔 산화·환원라디칼 조합 기술’을 개발했으며, 국내 특허출원도 마쳤다.
개발한 기술을 이용하면 10mg/L 농도의 과불화합물 하·폐수를 하루에 수천 톤씩 처리할 수 있다. 실제 국내 하수의 과불화합물 농도는 이보다 수백만 배 낮아 전량 처리 가능한 능력이다.
물 분자에 전자빔을 쏘면 다양한 산화·환원 라디칼2)이 생성된다. 과불화합물의 경우 환원라디칼이 산화라디칼보다 분해에 더욱 효과적이기에 연구팀은 물의 pH를 알칼리성으로 조정하고 용존산소농도를 낮추는 등 화학 조건을 최적했다. 이후 환원라디칼을 활성화시킬 수 있는 유도물질을 전자빔과 함께 조사하면 과불화합물의 분해가 매우 효과적임을 실험으로 확인했다.
지금까지는 과불화합물을 화학적 분해 방법으로 처리해왔다. 하지만 기존 분해 방법은 분해 효율이 매우 낮아 국내 연구진이 개발한 이번 기술이 실증연구를 마치고 현장에 적용된다면 과불화합물 처리에 큰 이정표가 될 것으로 기대한다.
1) 과불화합물은 탄소와 불소가 강하게 결합한 물질이다. 물과 기름에 쉽게 오염되지 않고 열에 강해 포장재, 코팅제 등 각종 소비재 제품에 흔히 사용되어 하폐수에서도 검출된다. 쉽게 분해되지 않아 체내에 오랜 기간 축적되며 발암 가능성, 태아 기형, 면역독성 등 다양한 인체 유해성이 보고되어 세계 각국에서 사용을 줄이기 위한 논의가 진행 중이다.
2) 라디칼: 쌍을 이루지 않은 전자를 가진 원자 혹은 화합물로서 매우 불안정한 상태이며 활성이 높아 쉽게 화학반응을 일으킴