이 연구 주제는 척추협착증, 척추 압박골절, 경추 및 요추 퇴행성 질환, 척추감염, 수술 후 통증 증후군 등 다양한 척추신경외과 질환을 보다 정확하게 이해하고 환자 맞춤형으로 치료하는 데 초점을 둔다. 연구실은 임상 현장에서 축적된 수술 경험과 영상 데이터, 통증 관련 지표를 통합하여 질환의 원인과 진행 양상을 해석하고, 기존 치료법의 한계를 줄이는 방향으로 연구를 전개한다. 특히 단순한 증상 완화가 아니라 신경 압박, 구조적 불안정성, 조직 변성, 염증 반응이 어떻게 상호작용하는지를 규명하는 데 관심이 크다. 방법론 측면에서는 MRI, CT, DXA, 수술 중 모니터링, 내시경적 접근, 유합술 및 비유합 전략 비교, 신경차단술과 수술의 예후 분석 등 실제 진료와 밀접한 연구가 수행된다. 황색인대 비후, 요추관 협착증, 후궁성형술 후 후만 변형, 척추내시경 접근 경로와 같은 세부 주제들은 척추질환의 병태생리를 정량적으로 분석하고 수술 적응증을 세분화하는 기반이 된다. 또한 만성통증과 신경병증성 통증 관리까지 포함하여 수술 전후 전 주기의 치료 전략을 다룬다는 점이 특징이다. 이 연구는 궁극적으로 불필요한 침습적 치료를 줄이고, 환자별 해부학적 특성과 질환 진행 단계에 맞는 치료법을 제시하는 데 기여한다. 특히 최소침습 척추수술과 정밀 영상 해석, 합병증 예방 기술을 결합함으로써 회복 기간 단축과 기능 보존을 동시에 달성하려는 임상적 가치가 크다. 향후에는 인공지능 기반 영상 분석, 수술 예후 예측 모델, 디지털 헬스 기반 추적관리 체계를 접목해 보다 정밀한 척추의학 플랫폼으로 확장될 가능성이 높다.

연구실의 또 다른 핵심 축은 CRISPR 유전자가위 기술을 활용하여 혈액 기반의 초고감도 분자진단 플랫폼을 개발하는 것이다. 대표적으로 MUTE-Seq와 같은 기술은 극미량의 순환종양 DNA(ctDNA) 또는 세포유리 DNA(cfDNA) 속 저빈도 돌연변이를 정밀하게 검출하는 데 목적이 있다. 이는 기존 검사에서 놓치기 쉬운 미세잔존질환, 조기암, 치료 반응성 변화를 더 민감하게 포착할 수 있도록 하며, 암 진단을 조직검사 중심에서 비침습적 혈액검사 중심으로 확장하는 데 중요한 의미를 가진다. 이 연구에서는 고정밀 FnCas9 변이체 엔지니어링, 정상형 DNA 선택적 제거, 돌연변이 대립유전자 농축, 다중 표적 분석 등 정교한 분자생물학 및 유전체 분석 기법이 활용된다. 폐암을 포함한 고형암 환자에서 혈액 기반 진단키트 개발을 추진해 왔으며, 건강인과 암 환자의 circulating variant allele fraction을 비교하여 임상적으로 해석 가능한 기준값을 정립하려는 시도도 이루어지고 있다. 이러한 접근은 단순한 실험실 기술 개발을 넘어 실제 임상 현장에서 조기 진단, 예후 평가, 치료 계획 수립에 사용 가능한 플랫폼으로 이어진다. 이 연구의 파급력은 매우 크다. 조직 접근이 어렵거나 반복 생검이 부담스러운 환자에서도 질병 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있고, 암의 재발 여부를 조기에 파악해 치료 시점을 앞당길 수 있기 때문이다. 더 나아가 다양한 암종으로 적응증을 확대하고 동반진단 및 정밀의료 체계와 연결함으로써, 미래의 암 진단은 더 빠르고 덜 침습적이며 더 개인맞춤형으로 진화할 수 있다. 연구실은 이러한 변화의 중심에서 CRISPR 기반 진단 기술의 임상 번역을 추진하고 있다.

이 연구 주제는 CRISPR-Cas 시스템을 활용해 신경 유전 질환과 신경계 종양의 병태생리를 정밀하게 재현하고, 이를 기반으로 새로운 치료 전략을 개발하는 데 중점을 둔다. 연구실은 파킨슨병, 신경섬유종증, IDH1 돌연변이 관련 신경교종 등 임상적으로 중요한 신경계 질환을 대상으로 유전자 수준의 이상이 세포와 조직, 개체 수준에서 어떤 변화를 일으키는지 탐구한다. 이러한 연구는 임상의가 실제 환자에서 마주하는 질환을 기초과학적으로 해석한다는 점에서 강한 융합적 성격을 가진다. 구체적으로는 동물 모델 제작, 세포주 편집, 내인성 돌연변이 모델 구축, 다중오믹스 분석, AAV 기반 전달체 개발, 베이스에디터 효율 향상 전략 등이 활용된다. 전기천공 기반 Cpf1 리보핵단백질 전달 연구와 고정밀 유전자가위 엔지니어링 프로젝트는 이러한 플랫폼의 기술적 기반을 제공한다. 특히 파킨슨병을 중심으로 한 초정밀 유전자가위 개발 과제는 질병 유전자 교정과 치료제 개발 가능성을 동시에 탐색하는 연구로 볼 수 있다. 이 분야의 의의는 단순히 유전자편집 기술을 보여주는 데 그치지 않고, 실제 신경계 질환의 치료 가능성을 한 단계 앞당긴다는 데 있다. 질환 특이적 모델이 정교해질수록 약물 반응 평가와 바이오마커 발굴이 쉬워지고, 궁극적으로는 유전자 치료제 개발로 이어질 수 있다. 연구실은 척추신경외과 임상 경험과 유전체교정 기술을 결합하여, 신경계 질환 연구를 진단에서 치료까지 연결하는 중개연구 플랫폼으로 발전시키고 있다.