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유세포분석맨을 만나다
“어딜 가든 저는 항상 유세포분석맨(flow guy)"이었습니다.”
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>Steve McClellan의 프로필
Steve McClellan이 가장 좋아하는 깨달음의 순간은 어느날 아침 차를 만들던 중에 찾아왔습니다. 그는 찻잎이 퍼지면서 뜨거운 물 속으로 가라앉는 것을 보고 있다가 찻잎을 걸러냈습니다. 그는 전화를 받기 위해 마시던 차를 잠시 내려놓았는데, 그가 돌아왔을 때에는 컵의 바닥에 미세한 퇴적물이 쌓여 있었습니다. 대부분의 사람들이 풀어진 찻잎으로 만들어진 차를 마시는 일반적인 과정으로 느끼는 지점에서 McClellan은 암 세포가 어떻게 소통하는지 이해할 수 있는 방법에 대한 영감을 얻었습니다.
이러한 영감을 바탕으로 McClellan은 사우스앨라배마대학교 미첼암연구소(Mitchell Cancer Institute, MCI)에 있는 그의 실험실에서 엑소좀이라고 불리는 혈액 시료로부터 바이러스 크기의 작은 입자를 분석하는데 사용되는 유세포분석 장비를 미세 조정하는 방법을 찾아야 한다고 주장했습니다. “MCI의 유세포분석 핵심연구실(Flow Cytometry Core Laboratory) 책임자인 McClellan은 엑소좀에 대해 더 잘 이해하면 암을 조기에 발견하고 특정 암 치료법이 효과가 있는지를 신속하게 파악할 수 있는 보다 나은 검사 방법을 마련할 수 있다"고 말합니다.
McClellan은 지난 30년간 유세포분석에 익숙해져 있었기 때문에 그의 장비로 나노 크기의 엑소좀을 검출하려면 그는 창의적으로 생각해야 했습니다. 유세포분석기를 통해 흐르는 엑소좀과 운반용 액체(sheath fluid)를 준비하는데 필요한 유체를 고도로 정제할 필요가 있다고 생각한 그는 그의 실험실에 생물학적 필터를 공급하는 회사에 자신의 "초미세여과" 아이디어를 설명했지만 그가 제안한 아이디어는 실현 불가능하다는 답변이 돌아왔습니다.
"유세포분석만큼 이렇게 서로 친밀한 종사자 그룹이 형성되는 기술 분야가 없습니다. 독특한 분야에요."
McClellan은 같은 회사에 4번 더 전화를 걸어 다양한 질문을 던지던 중 아이디어가 있는 수석 전문가와 연락이 닿았습니다. “그녀는 그렇게까지 낮아질 수 있는 필터는 공기 필터가 유일하지만 액체가 그 필터를 통과할 수 있는지는 확실하지 않다고 말했습니다"라고 McClellan은 회상합니다. “그것은 현실이 되었습니다. 아주 천천히”
약 1년 반 후, McClellan에게 찾아왔던 깨달음의 순간은 그의 실험실에서 사용하는 장비로 현실화되었습니다. “IInvitrogen Attune NxT Flow Cytometer를 사용한 용액의 초미세여과를 통해 우리는 경이로운 성공을 거두었습니다. 이 장비는 다른 유세포분석기만큼 많은 양의 운반용 액체를 필요로 하지 않기 때문에 여과에 필요한 시간이 단축됩니다"라고 그는 설명합니다.
“처음 초미세여과 장치가 작동했을 때 저는 왜 다른 사람들은 이것을 사용하지 않는지 의아했습니다." McClellan은 말합니다. “아마 그들도 시도했지만 불가능하다는 말을 들었을 것입니다. 다행히도 나는 안 된다는 말에 포기하지 않았습니다."
McClellan의 유세포분석 훈련은 플로리다대학의 의료공학 전공 학생이었을 때 시작되었습니다. Raul Braylan 박사—당시 McClellan의 멘토였으며 현재 NIH의 수석 임상의—은 그에게 당시에는 비교적 신기술이었던 유세포분석을 습득하면 직업을 구하는데 문제가 없을 것이라고 말했습니다. “그가 옳았습니다.” McClellan은 인정합니다. "저는 줄기세포 치료와 당뇨병부터 이식면역학 및 이종이식에 이르기까지 다양한 분야에서 일했습니다. 그 모든 과정에서 저는 항상 "유세포분석맨(flow guy)"이었습니다."
"우리는 청소년들이 과학에 관심을 가질 수 있게 해야 합니다."
McClellan은 그가 얻은 만큼 유세포분석 분야에 돌려주었습니다. 그는 수다를 떨기 위해 매년 모이는 "유세포분석 괴짜"들의 지역 조직인 SEFCIG(SouthEast Flow Cytometry Interest Group)을 공동 설립했습니다. "유세포분석만큼 이렇게 서로 친밀한 종사자 그룹이 형성되는 기술 분야가 없습니다. 독특한 분야에요"라고 McClellan은 말합니다. 그러면서 대학의 예산이 줄어들면서 연례 국제 유세포분석 회의인 ISAC에 참석하는 것이 점점 힘들어지고 있기 때문에 지역 그룹의 존재가 중요하다고 덧붙입니다. “우리 그룹은 요즘 과학계에 부족한 동료 의식을 조성합니다.”
McClellan이 다음 세대의 과학자들에게 전하려는 것은 호기심뿐만 아니라 동료들입니다. "우리는 청소년들이 과학에 관심을 가질 수 있게 해야 합니다"라고 그는 강조합니다. “저는 연구실에서 경험을 쌓기 위해 MCI에 자원봉사자로 오는 모든 고등학생 및 학부생들을 조직화합니다. 하나의 과학 분야로서, 유세포분석 전문가인 저희에게 차세대 유세포분석 전문가를 양성하고 개발하는 것은 중요한 일입니다."
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