Ralf Grutza가 뒤셀도르프 대학병원의 바이러스학 연구소에서 박사 과정 마지막 해를 보내고 있는 학생의 삶에 관해 이야기합니다. 2018년 10월부터 Ralf는 사이토메갈로바이러스(CMV) 혈청반응 양성자를 대상으로 바이러스가 어떻게 면역 체계를 회피하고 다른 바이러스 감염에 대한 면역 반응을 변화시키는지 연구하고 있습니다.
과학에 관심을 갖게 된 계기는 무엇이며, 언제 박사 학위를 받겠다고 결심했나요?
저는 항상 호기심이 많았습니다. 저는 실험을 계획하고 새로운 것을 발견하는 것이 정말 재미있습니다.
학위를 받는 동안 운 좋게도 지금 박사 과정을 밟고 있는 같은 대학의 바이러스학 연구실에서 일할 수 있었습니다. 그 결과 다양한 분자생물학 기법을 배우고 다른 학생들과 이야기할 기회를 얻었고, 그 덕분에 다시 돌아와서 저만의 연구를 하고 싶다고 생각하게 되었습니다.
본인의 연구에서 가장 흥미로운 점은 무엇인가요?
CMV 자체입니다. 우리는 오랫동안 바이러스에 대해 알고 있었지만, 언제나 새로운 사실을 발견하고 있습니다. CMV는 면역 체계를 회피하는 데 능숙하기 때문에 한 번 감염되면 평생 CMV 양성 반응을 보입니다. 면역 체계가 반응하면 바이러스가 대응하는 진화적 경쟁을 연구하는 것은 흥미로운 일입니다. 이렇게 작은 것이 우리의 복잡한 면역 체계를 계속 뛰어넘는다는 것은 매우 놀라운 일입니다.
임상적인 측면도 흥미롭습니다. 전 세계적으로 살펴보면, 사회경제적 요인과 연령에 따라 일부 인구집단에서는 유병률이 최대 90%를 넘을 수 있습니다. 대부분의 사람은 합병증 없이 CMV를 가지고 살 수 있지만, 면역력이 저하된 환자의 경우 생명을 위협할 수 있으며 현재로서는 치료법이 없습니다. CMV의 기본 생물학을 연구하여 이 상황을 바꿀 수 있기를 바랍니다.
CMV가 다른 바이러스에 대한 면역 반응에 어떤 영향을 미치는지도 연구하고 있는데, 지금까지 무엇을 알아내셨나요?
음, 정말 흥미로운 주제입니다. CMV는 면역 회피 메커니즘이 매우 다양하며 시간이 지남에 따라 면역 체계의 표현형을 변화시킬 수 있습니다. 첫 번째 논문에서 저는 이미 CMV 관련 NKG2C+ NK 세포가 HLA-E 고발현 표적을 사멸시켜 CMV 특이적 CD8 T 세포 확장을 억제할 수 있다는 것을 밝힌 바 있습니다.
또한 CMV 양성 환자와 음성 환자를 비교하고 다른 바이러스 감염이나 백신 접종에 어떻게 반응하는지 살펴보고 있습니다. 현재 진행 중인 연구 중 하나는 CMV 양성 환자가 인플루엔자 백신에 어떻게 반응하는지를 조사하는 것입니다. 두 번째 연구에서는 SARS-CoV-2 백신 접종 후 면역 반응을 비교할 계획입니다. 이 코호트에서 샘플 수집은 Lisa Müller, Marcel Andrée 박사, Heiner Schaal 교수, Ortwin Adams 교수가 시작했습니다. 저는 그것을 후향적으로 분석할 예정입니다.
매우 흥미롭고 화제가 되는 주제인데, 백신에 대한 지금까지의 연구 결과는 어떤가요?
이미 SARS-CoV-2 및 인플루엔자 백신 접종 환자로부터 혈액 샘플을 채취하여 체액 반응과 CMV 상태를 평가하기 시작했습니다. CMV 혈청 상태가 백신 접종에 대한 체액 반응에 미치는 영향에 대해 많은 문헌에서 논의가 이루어지고 있으므로 두 코호트를 통해 이에 이바지할 수 있기를 바랍니다.
저희 연구의 장점은 서로 다른 백신을 접종한 두 코호트를 비교한다는 점이며, Müller와 Andrée 박사의 코호트에는 다수의 고령자가 등록되어 있다는 점입니다. 일부 논문에 따르면 CMV는 면역 노화 가속화와 관련이 있으며, 이미 나이가 SARS-CoV-2 백신 접종 후 면역 반응 약화와 관련이 있는 것으로 나타났습니다1. 현재 데이터를 요약하고 있으며 곧 발표할 예정입니다.
팬데믹 기간 동안 일하는 것은 어땠나요?
연구 업무를 하는 것은 흥미롭고 때로는 답답했습니다. 인플루엔자 연구에 필요한 모든 샘플을 수집할 수 없어서 그룹별로 다른 계획을 세워야 했습니다. 다른 많은 연구실과 마찬가지로 저희도 연구실에 모두 함께 있을 수 없었고, 배송 문제도 많았으며, 피펫 팁도 부족했습니다. 일부 동료들은 코로나바이러스 연구로 완전히 전향하기도 해서, 이 새롭고 중요한 연구가 어떻게 진행되고 있는지 직접 보고 토론하는 것이 매우 흥미로웠습니다.
연구 결과를 발표한 적이 있으신가요? 그리고 그 경험은 어땠나요?
예, 2020년 4월에 Journal of Immunology에 첫 번째 제1 저자 논문을 발표했습니다2. 정말 자랑스러웠어요. 저에게는 새로운 과정이었기 때문에 동료들의 도움을 받을 수 있어서 감사했습니다. 그들이 없었다면 훨씬 더 힘들었을 것입니다. 박사 학위 취득 후 처음 몇 년 안에 논문을 발표해서 마지막 해에 부담을 덜 수 있게 되어 안심되었습니다. 인터넷에서 제 이름을 검색하면 제 연구 결과가 뜬다는 것도 정말 멋진 일입니다.
앞으로 몇 달 동안 계속해서 연락을 드리고 싶은데, 어떤 계획이 있으신가요?
계약이 곧 끝나기 때문에 앞으로 몇 달은 저에게 재미있는 시간이 될 것 같습니다. 저는 주로 데이터를 수집하고 정리하는 데 집중할 예정입니다. 실험을 중단해야 할 시점이라는 것을 받아들이는 것은 매우 어려웠습니다. 완벽하지 않은 부분이 있으면 돌아가서 다시 하고 싶겠지만, 어느 순간에는 선을 그어야 합니다. 인플루엔자 백신 코호트에서 수집한 샘플로 몇 가지 실험을 더 해야 하고, 제가 멘토링하고 있는 석사 과정 학생과 함께 몇 가지 계획을 세워야 합니다.
현재까지 논문 작성은 어떻게 진행되고 있나요?
저는 처음부터 CMV에 관한 논문이 되리라는 것을 알고 있었기 때문에 아주 일찍부터 서론 일부를 작성하기 시작했습니다. 현재 모든 데이터를 정리하고 있으며, 최근 지도교수님과 함께 어떻게 하면 최고의 이야기를 전달할 수 있을지 의논하는 자리를 가졌습니다. 처음에는 데이터가 그렇게 많지 않다고 생각했는데, 이제 모든 데이터를 모아보니 “와, 어떤 데이터를 선택해야 하지? 어떤 것이 이야기에 어울릴까?”라는 생각이 들었습니다.
박사 학위를 받은 후 어떤 일을 하고 싶으신가요 ?
저는 연구 개발 분야에서 계속 일하고 싶어요. 저는 이제 학계와 산업계 모두에서 경험을 쌓았고, 둘 다 장단점이 있습니다. 학계에서 연구를 계속하는 것은 재미있긴 하지만 '안정적인' 직장을 구하기가 어렵습니다. 산업계가 더 안정적이고 저는 여전히 연구를 계속할 것이지만, 항상 제 관심사에 맞는 프로젝트에 참여할 수 있다는 보장은 없습니다. 결정하기는 어렵지만, 흥미로운 프로젝트가 있다면 두 가지 옵션 모두 고려할 것입니다.
산업계에서의 경험은 어땠고, 학계와 비교했을 때 어떤 점이 달랐나요?
산업계는 재미있고 멋진 곳이었습니다. 저는 QIAGEN의 기기 및 검출 그룹에서 일할 수 있었습니다. 처음에는 석사 과정의 일환으로 6개월짜리 프로젝트에 참여할 계획이었지만, 더 많은 경험이 필요하다고 생각해서 11개월 동안 근무하게 되었습니다.
학계와 산업계의 가장 큰 차이점은 목표가 다르다는 점입니다. 학계의 목표는 논문을 발표하는 것이고, 산업계의 목표는 상용 제품을 만드는 것이지만, 둘 다 나름의 도전과 부담이 따릅니다.
박사 학위를 시작하는 사람에게 어떤 조언을 해주고 싶으신가요 ?
문헌 조사를 많이 하라고 말씀드리고 싶습니다. 실험을 계획하기 전에 시간을 들여 주제를 충분히 파악하세요. 또한 그룹에 속한 다른 사람들과도 이야기를 나눠보세요. 시간이 지나면 그들이 여러분을 돕고 여러분도 그들을 돕게 될 것입니다. 물론 실험은 실패할 수도 있고 계속 시도해야 하지만, 연구실에는 항상 비슷한 경험을 한 다른 사람이 있을 거예요. 함께 맥주를 마시며 이야기를 나눠보세요.
박사 학위를 취득하려는 사람에게 어떤 조언을 해주고 싶으신가요 ?
좌절이 무엇인지 알아야 합니다. 주제에 대한 열정이 있어야 해요. 단순히 이름 앞에 박사라는 글자를 넣으려고 하는 것이라면 하지 마세요.
경험해 보는 것도 좋으니 짧은 인턴십이라도 도움이 될 것입니다. 저는 업계 연구가 어떤 것인지 알고 싶었고, QIAGEN에서의 인턴십이 큰 도움이 되었습니다. 면접은 힘들었지만 그만한 가치가 있었습니다. 석사 과정 학생이 산업계에서 연구 프로젝트를 수행하는 것은 흔한 일은 아니지만, 특히 향후 산업계에서 일할 생각이라면 경험이 필수적이므로 적극 추천하고 싶습니다.
연구실 일이나 논문 작성으로 바쁘지 않을 때는 주로 어떤 일을 하시나요?
저는 음악을 좋아하고 5살 때부터 기타를 연주했습니다. 17살 때 음악과 과학 중 한 가지 진로를 결정해야 했습니다. 과학 분야는 매우 다양하고 직업 기회가 많기 때문에 과학을 선택했죠.
축구도 빼놓을 수 없네요. 어릴 때부터 축구를 시작했고, 친구나 가족들과 함께 경기장에 가서 바이어 레버쿠젠의 경기를 자주 보곤 했어요.
박사 과정 첫해에는 취미 생활에 더 많은 시간을 할애했지만, 지금은 마지막 해에 접어들면서 논문 작성에 가장 많은 시간을 쏟고 있습니다.
일부 논문
- Lisa Müller, Marcel Andrée, Wiebke Moskorz, Ingo Drexler, Lara Walotka, Ramona Grothmann, Johannes Ptok, Jonas Hillebrandt, Anastasia Ritchie, Denise Rabl, Philipp Niklas Ostermann, Rebekka Robitzsch, Sandra Hauka, Andreas Walker, Christopher Menne, Ralf Grutza, Jörg Timm, Ortwin Adams and Heiner Schaal. Age-dependent immune response to the Biontech/Pfizer BNT162b2 COVID-19 vaccination. Clin Infect Dis. 2021. https://doi: 10.1093/cid/ciab381
- Ralf Grutza, Wiebke Moskorz, Tina Senff, Eugen Bäcker, Monika Lindemann, Albert Zimmermann, Markus Uhrberg, Philipp A. Lang, Jörg Timm and Christine Cosmovici. NKG2Cpos NK Cells Regulate the Expansion of Cytomegalovirus-Specific CD8 T Cells. J Immunol, 2020 DOI: https://doi.org/10.4049/jimmunol.1901281