[이슈메이커=임성희 기자]
3차원 형태로 배양된 줄기세포로 지방 이식, 재건성형의 새 지평 기대
SCI급 국제학술지인 국제외과학회지 게재
지방 이식 전문 연구그룹, 지방과 혈과 재생 촉진하는 방법 개발
성형외과 하면 대다수는 미용성형을 떠올린다. 그만큼 美에 관심이 많은 우리지만, 신체의 구조적인 변형이나 기형을 수정하고 기능상의 결함을 교정하는 재건성형이 진정한 美가 아닐까? 성형외과학은 현대에 크게 재건성형과 미용성형으로 나뉘어 연구가 진행되고 있으며 재건성형 분야에서 촉망받는 연구자인 영남대 의과대학 김일국 교수는 임상과 연구를 병행하는 성형외과학 분야에 손꼽히는 의사과학자다. 그는 국내 성형외과학의 발전을 위해 연구는 물론 후학 양성에 매진하고 있다.
국내 성형외과 전문의 중 두 번째로 카이스트 의과학대학원 박사학위 취득
성형외과 전공의로 수련받을 때부터 미용보다는 재건성형에 관심이 많았다는 김일국 교수는 성형외과를 전공하면 으레 개업의가 될 것이라는 편견을 깨고, 대학 교수라는 진로를 선택했다. “재건성형의 꽃이라고 할 수 있는 미세수술을 꼭 하고 싶었었는데요, 그러기 위해선 대학병원 교수가 되는 것이 제일 좋겠다고 생각했습니다. 그래서 기초연구 역량을 쌓고자 카이스트 의과학대학원에 진학해 박사학위를 취득했고, 임상 연구 역량을 위해 서울대병원 본원에서 펠로우로 근무했습니다”라며 그는 “2018년 9월 영남대 의과대학 성형외과학 교실에 부임하였고 늘 꿈꿔왔던 모교의 교수로 오게 되어 매우 기쁘고, 감사했습니다”라고 밝혔다. 그는 국내 성형외과 전문의 중 두 번째로 카이스트 의과학대학원 박사학위를 취득했다. “카이스트에서는 혈관 생물학을 연구하였고 그중에서도 암 혈관신생을 주제로 박사학위를 받았습니다. 어떻게 보면 성형외과와 직접적인 연관성은 없는 주제였는데, 당시에는 분야를 떠나서 제가 있던 실험실에서 가장 임팩트 있는 연구를 하고 싶었습니다. 그때 배운 연구 방법론이 바탕이 되어 현재 성형외과 관련 기초연구를 수행하고 있습니다”라며 그는 “서울대병원에서 임상강사를 하며 환자조직을 이용한 연구와 임상적 개념의 기전을 밝히는 동물실험연구도 진행했습니다. 그때부터 성형외과학의 개념과 기초연구의 방법론을 모두 알아야 해낼 수 있는 저만의 연구영역을 개척하기 시작했습니다”라고 말했다.
코가 없으면 코를, 귀가 없으면 귀를 만들어 주는 재건성형
“코가 없으면 코를, 귀가 없으면 귀를 만들어 줍니다. 머리끝에서 발끝까지 신체 모든 부분을 치료하고 모든 종류의 조직을 대상으로 진료하는 무한한 확장성에 매력을 느꼈습니다”라며 성형외과를 선택한 계기를 밝힌 김일국 교수는 임상으로 유방 재건 수술과 림프부종 수술을 하고 기초연구로는 임상과 같이 림프부종에 대한 기초연구와 그 외 지방 이식이나 창상 치유 관련된 연구를 진행하고 있다. 그는 2022년 제12회 대한성형외과학회 기초재건성형 학술대회에서 ‘젊은 연구자상’을 수상했고, 2022년 영남대 ‘올해의 우수 연구 교원’에 선정되는 영예를 안기도 했다.
이식 후 부피 예측이 어려웠던 지방 이식에 새로운 방법 제시하며 주목
지방 이식은 미용시술뿐만 아니라 재건성형 수술의 한 방법으로도 널리 이용되고 있다. 이 방법은 치료 부위의 합병증이 적고, 여러 번 반복해서 할 수 있어 많은 환자에게 시행되고 있지만, 환자에 따라 다른 지방 생착률 때문에 이식 후 부피 예측이 어려운 것이 단점이었다. 김일국 교수는 기존 사용하던 일반적인 지방유래 줄기세포를 대신해, 3차원 형태로 배양된 줄기세포를 이용한 새로운 지방 이식 방법을 발표했다. 이 방법은 이식된 지방이 몸에 더 잘 자리 잡을 수 있도록 도와줄 뿐만 아니라, 지방과 혈관 생성이 더욱 촉진되는 효과를 보였다. 연구성과는 SCI급 국제학술지인 국제외과학회지(International Journal of Surgery, 영향력 지수 12.5) 2024년 12월호에 게재됐다. 이번 3차원 줄기세포 지방이식 연구는 기초의과학 분야 선도연구센터(MRC, Medical Research Center) 사업의 지원으로 이루어졌다. “이 연구 관련하여 특별히 성균관대 정밀의학과 정지헌 교수님과 서울대 성형외과 홍기용 교수님께 감사의 말씀을 전하고 싶습니다. 정지헌 교수님께서 3차원 줄기세포 스페로이드로 공동연구를 해보자고 제안해주셔서 연구가 시작될 수 있었고, 홍기용 교수님은 카이스트 선배로 연구가 난관에 봉착할 때마다 제가 조언을 구하고 도움을 요청하는데요, 늘 진지하게 답해주시고 또 늘 새로운 아이디어를 함께 고민하는 선배이자 동료 연구자입니다. 또한 제1 저자로 수고해준 우리 실험실의 이상오 박사와 박보윤 박사가 논문의 출판을 위해 가장 결정적인 역할을 담당했다고 할 수 있습니다”라며 그는 “우리 연구실은 꾸준히 지방 이식에 관한 연구를 진행해왔습니다. 주로 줄기세포 보조 지방 이식의 성공률을 향상하기 위하여 다양한 생물학적 방법을 적용하는 연구들이었는데요, 앞으로는 이를 더욱 발전시켜 갈색지방 이식을 통해 당뇨, 비만과 같은 대사질환을 치료하는 방법도 연구하고자 합니다”라고 밝혔다.
“성형외과는 맞춤형 치료, 항상 새로운 접근법과 치료법 고민”
김일국 교수는 “환자들의 상처 모양과 깊이가 다 다르고 부위가 다 달라서 환자 한 명 한 명에게 모두 맞춤형 치료로 접근해야 합니다. 그래서 늘 새로운 수술법을 고안하고 새로운 치료 아이디어를 생각하고 새로운 접근방법을 고민합니다. 연구도 마찬가지인 것 같습니다. 늘 새로운 연구에 도전하고 새로운 연구 방법을 익혀 적용해 나가는 그런 연구를 하고 싶습니다”라고 자신만의 단단한 철학을 밝히며 덧붙여 “성형외과 영역에서 설명되고 밝혀져야 할 개념들이 너무나 많이 있습니다. 이런 미지의 영역들을 탐구하는 젊은 성형외과 의사과학자들을 양성하는데도 역할을 하고 싶습니다”라고 밝혔다. 성형외과학 분야에 과학을 접목해 새로운 치료법을 연구, 개발하는 김일국 교수는 환자들에게 새로운 기회, 새로운 삶을 선사하는 것에 큰 보람과 기쁨을 느낀다고 했다. 이번 SCI급 국제학술지 게재를 계기로 앞으로 김일국 교수가 더 많은 국제적인 연구성과를 내며 우리나라 성형외과학 발전에 이바지하길 기대해본다.
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