또 폐·간·위·대장암 오가노이드와 바이오칩을 활용해 암환자 본인에게 부작용이 적고 효과가 좋은 항암제를 선별하거나 항암 신약으로 개발 중인 물질의 효과·안전성을 확인하는 동물실험을 대체하는 약물평가 시스템을 개발하고 ‘4대암 암세포은행’을 구축했다.
10일 울산대 서울아산병원에 따르면 장세진(병리과)·정기석(융합의학과) 교수와 김민서 의생명연구소 박사팀은 4대암 오가노이드 분화 기술과 미세유체 바이오칩 기술을 활용한 항암약물 평가 시스템을 개발했다.
연구팀은 폐암환자의 암세포만 자라게 하고 암 조직으로 분화시키는 ‘성장인자 조성물’을 세계 최초로 알아냈다. 암세포를 암 조직으로 분화시키는 데 필요한 성장인자들의 종류와 조성비율은 암종마다 다르다.
연구팀은 또 암 오가노이드를 미세유체 바이오칩에 올려놓고 다양한 항암제들을 처리해 최적의 항암제를 골라내는 키트화·규격화 된 약물평가 시스템도 개발했다. 이 시스템을 활용하면 항암 신약으로 개발 중인 물질의 효과·안전성을 확인하는 동물실험을 대체해 연구개발 비용과 시간을 줄일 수 있다.
암환자나 사람의 암을 재현한 ‘실험 모델 동물’의 암 조직과 달리 암세포는 동결보관했다가 필요할 때 녹여서 암 오가노이드를 만들 수 있는 장점이 있다. 환자 유래 암 오가노이드는 환자의 암 조직과 비슷해 항암제 처리시 반응성이 모델 동물에 투여하거나 단순배양 암세포에 처리했을 때보다 환자 투여 때와 더 유사한 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 약물평가에 적합한 모델 동물이 개발되지 않아 평가가 어려운 문제를 겪을 일도 없다.
장 교수는 “폐암 오가노이드가 개별 환자의 암 조직 유형과 일치했고, 유전체 변이 특성도 그대로 재현하는 것으로 확인됐다”며 “암 조직의 기능·구조 평가도 할 수 있다”고 설명했다. 김 박사는 “암 오가노이드와 바이오칩을 활용하면 세포독성 항암제는 물론 특정 유전자 변이 환자에게 듣는 표적항암제까지 포함해 부작용은 적고 효과가 좋은 최적의 항암제를 선택해 환자 맞춤형 치료가 가능해질 것”이라며 “특정 항암제에 저항성(내성)이 있는지, 암이 재발한 경우 초발암과 차이가 있는지 등도 분석할 수 있다”고 말했다.
연구팀은 우선 약 600명의 4대암 환자 암세포은행을 구축했다. 폐암 오가노이드를 활용해 선별한 최적 항암제를 쓴 환자의 약물반응과 이런 과정을 거치지 않고 항암치료를 받은 환자의 임상결과를 비교분석하기 위한 연구에도 착수했다.
관련 논문은 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’와 ‘랩온어칩’에 발표됐다. 네이처 커뮤니케이션즈 편집자는 장 교수팀의 논문을 ‘주목할 만한 연구’로 선정했다.
/임웅재기자 jaelim@sedaily.com
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