종양 혈관 재현한 '칩'에 항암제 효능 살핀다…치료효과 예측 기대

국내 연구진이 환자의 종양세포와 뇌혈관 환경을 칩에 구현해 약제의 반응 여부를 미리 살필 수 있는 연구결과를 발표했다.  (그래픽=KAIST 제공)

국내 연구진이 환자의 종양세포와 뇌혈관 환경을 칩에 구현해 항암제의 치료 효과를 미리 예측할 가능성을 제시했다.

KAIST는 기계공학과 안송이 교수팀이 성균관대 안중호 교수팀, 분당차병원 임재준 교수, 차의과학대 강윤정 교수팀과 함께 교모세포종 환자의 치료 반응을 예측하기 위한 환자 맞춤형 '혈액-뇌종양 장벽 칩'을 개발했다고 18일 밝혔다. 교모세포종은 치명적인 악성 뇌종양으로 종양의 특성이 환자마다 달라 치료가 어렵다

기존에는 교모세포종 환자의 치료 반응을 예측하기 위해 종양의 유전자나 바이오마커를 주로 활용했으나 환자마다 다른 종양 주변 혈관 환경과 실제 약물 반응까지 충분히 파악하기 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀은 서로 다른 교모세포종 환자 3명의 종양세포로 각각의 환자를 모사한 혈액-뇌종양 장벽 칩을 제작했다. 이어 교모세포종 치료에 사용되는 테모졸로마이드(TMZ)와 베바시주맙(BEV)을 적용해 환자별 치료 반응을 비교했다. 테모졸로마이드는 암세포 자체를 공격하는 항암제인 반면, 베바시주맙은 암이 성장하는 데 필요한 혈관 생성을 억제하는 표적치료제다.



칩의 변화를 살핀 결과, 칩에서 확인한 환자별 치료 반응은 실제 환자의 치료 경과와도 높은 수준으로 일치했다. 이는 유전자 정보가 비슷하더라도 환자의 종양 주변 혈관장벽 상태에 따라 치료 반응이 달라질 수 있으며, 이를 환자 맞춤형 칩을 통해 확인할 가능성을 보여준 결과다.

안송이 교수는 "이번 연구의 핵심은 '암세포가 이 약에 반응하는가'를 넘어 '이 환자의 종양 환경에서 이 치료가 실제로 어떻게 작용하는가'를 함께 평가할 수 있다는 것"이라며 "향후 더 많은 환자를 대상으로 예측 성능과 재현성이 검증된다면, 환자의 종양세포로 만든 칩에 여러 치료제를 먼저 적용해보고 효과가 높은 치료 전략을 선별하는 데 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 설명했다.
임병안 기자

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