해외연구팀 소개

연구책임자 소개

이름: 김현유
Email: hy.kim@northeastern.edu
소속: Northeastern University, Mechanobiology Institute, Department of Mechanical and Industrial Engineering
실험실: 줄기세포 유전학 연구실 (Stem Cell Genetics Lab)

연구책임자인 김현유 교수는 Northeastern University의 Mechanobiology Institute와 Department of Mechanical and Industrial Engineering의 조교수로 활동하고 있습니다. 김현유 교수는 Massachusetts Institute of Technology (MIT)의 Prof. Harry Asada 연구실에서 석사와 박사 과정 동안 Prof. Roger Kamm과 함께 Engineered Skeletal Muscle Tissues를 위한 효과적인 Training Platform과 Vascularization Methods를 개발하였습니다. 그 후에는 연구 분야를 줄기세포와 심장으로 확장하여 Stanford Medicine 소속의 Stanford Cardiovascular Institute에서 박사후연구원과 Instructor로서 Prof. Joseph C. Wu 연구실에서 다양한 연구 프로젝트에 참여하였습니다. 특히, 유도만능줄기세포를 이용한 새로운 심장 오가노이드의 개발과 이를 Mechanobiology, Biomaterials, Tissue Engineering, 그리고 Machine learning과 융합하여 기존의 의학 문제들을 해결하기 위한 여러 프로젝트를 이끌었습니다. 그 결과, 제안한 프로젝트들이 National Institute of Health (NIH), American Heart Association (AHA), 그리고 Additional Ventures 등으로부터 연구 보조금을 받았으며, AHA Career Development Award와 Samsung Scholarship을 비롯한 여러 장학금을 받았습니다.

연구실 소개

Kim lab for Engineering Human Cardiovascular and Muscle Tissues
우리 연구실은 미국 보스턴 도심에 위치해 있으며, 환자의 모든 유전 정보를 담은 유도만능줄기세포 (induced pluripotent stem cells)를 이용하여 실제 장기의 핵심 기능과 복잡한 미세 구조를 모사할 수 있는 인공장기를 만드는 것을 연구하고 있습니다. 특히, 줄기세포에 체내 환경과 비슷한 생화학적 그리고 기계적 환경을 제공하여 실제 발달 과정과 유사한 단계를 거쳐 분화되도록 유도함으로서 3차원의 심장 혹은 골격근 조직을 만들고 있습니다. 이를 위해 Sacrificial Molding이나 3D Printing과 같은 다양한 조직공학 기법도 활용하고 있습니다. 이를 통해, 우리는 환자의 심장 발달과 관련된 유전자의 변이로 인한 심장병 모델과 모세혈관들이 있는 골격근 모델을 성공적으로 개발하였습니다. 우리는 이 모델을 활용하여 사람의 약물 반응을 테스트할 수 있는 플랫폼과 이식 가능한 장기 개발로 연구를 확장해 진행하고 있습니다.

또한, 우리 연구실은 Mechanobiology Institute에 소속되어 있어, 다양한 조직 내 기계적 자극들이 심장과 골격근 선천성 질병 진행에 미치는 영향에 대해 연구하고 있습니다. 특히, 우리가 개발한 3차원 조직 모델을 활용하여 아직은 거의 밝혀지지 않은 발달에 중요한 유전자의 변이와 기계적 자극의 상호 작용에 대해 연구할 계획입니다. 그리고 발달에서 각 장기가 특정 모양과 미세 구조를 가지는 것과 관련하여 장기 모양 형성을 위한 기계적 자극들이 발달 과정에 있는 세포 기능에 주는 영향에 대한 Feedback Loop을 이해하는 연구를 수행할 계획입니다. 이러한 연구에 관심이 있거나 참여를 원하시는 연구자 및 학생들은 김현유 교수 (hy.kim@northeastern.edu)에게 연락해 주시길 바랍니다.