우리 신체 내부의 종양과 유사한 3차원 종양을 대량 생산하는 기술이 개발됐다. 이에 따라 항암제 등 신약개발 효율성을 크게 높일 수 있을 전망이다.

 

한국기계연구원(기계연)은 24일 “대구융합기술연구센터 곽봉섭 박사 연구팀이 체내 종양을 모사한 3차원 종양을 대량 생산하는 ‘미세유체 기반 바이오칩’을 개발했다”고 밝혔다.

 

기존 항암제 개발 연구는 2차원 암세포 배양을 통해 이뤄졌다. 하지만 실제 체내 종양은 3차원 형태의 복잡한 구조를 지녀 임상 결과 예측에 어려움이 있었다.

 

또 2차원 종양 세포의 경우, 구조가 단순하기 때문에 신체 내 저항체계를 잘 나타내지 못했다. 이 때문에 항암제 유효성 검증 시 실제보다 약물에 대한 반응성이 높았고, 이는 약의 효과를 과대평가하는 결과를 낳기도 했다.

 

반면 3차원 종양 세포는 실제와 유사하고 항암제 유효성 검증에도 우수한 결과를 보였다.

 

전(全) 임상대상 후보물질의 개수를 줄이고, 신약 개발에 소요되는 시간과 비용도 크게 단축할 수 있을 것으로 관측된다.

 

기존에는 1개 신약을 개발하기 위해 통상 10~13년, 약 1조원의 비용을 투입해야 하고, 신약개발 후보물질 선정을 위해서도 1만 개 물질에 대한 약물 유효성 검증이 필요했다. 이후에도 340여 개 내외 신약개발 후보물질을 이용해 비임상·동물실험 등 과정을 거쳐야 했다.

3차원 종양을 대량 생산하는 기술이 개발돼 이 과정을 획기적으로 줄일 수 있게 된 것이다.
 

아울러 연구팀이 개발한 기술은 대량 생산이 용이하다는 장점이 있다. 초당 16~20개, 분당으로는 1000개까지 암세포 물방울을 만들 수 있다.

 

곽봉섭 선임연구원은 “유방암환자의 실제 종양을 이용해 임상 연구를 이어갈 것”이라며 “실제 환자에서 추출한 종양을 이용해 3차원 종양을 대량 생산하면, 환자 맞춤형 항암치료가 가능해지는 등 효과가 극대화될 것”이라고 말했다.

 

한편, 이번 연구는 Journal of Controlled Release 4월호에 게재됐다.