융기원, 김성훈 교수 연구팀 3차원 세포배양기술 이용한 새로운 암치료법 개발
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차세대융합기술연구원(원장 박태현) 김성훈 교수 연구팀(바이오융합연구소장 의약바이오컨버젼스연구단장)은 삼성서울병원 난치암연구사업단(단장 남도현 교수)과 대구경북과학기술원 황대희 교수와 공동연구를 통해 ‘암세포의 3차원 배양기술을 이용한 유효 약물 검색법’을 개발했다고 6일 밝혔다.
한편, 이 연구성과는 암 분야 최고 국제학술지인 캔서 리서치(Cancer Research)에 지난 12월 16일자 온라인에 게재됐다.
연구원에 따르면 암 치료제 개발은 여타 질병 중 치료제 개발에서 가장 난이도가 높은 영역이다. 환자마다 암 발생 원인이 매우 다양하고 치료 방법도 다른데다 암의 원인을 찾기 위해 복잡한 유전자 분석을 거쳐야 하기 때문이다. 이러한 복잡성은 약물의 낮은 치료 효과와 다시 재발하는 원인이 된다.
이 때문에 다양한 암을 단순하게 분류하고 시기적절한 유효 약물을 경제적이고 신속하게 찾아내는 방법이 획기적인 대안으로 연구돼 왔다.
연구팀은 이러한 문제점을 극복하기 위해 유전적 배경과 종류가 다른 100가지 암세포들을 3차원으로 배양하여, 이들이 그 모양에 따라 4가지 유형(구형, 집단형, 포도형, 비형성형)으로 단순하게 구분된다는 사실을 발견했다. 또한 각 유형의 암들은 기존의 항암제에 대해 매우 다른 감수성을 가지고 있다는 점도 밝혀냈다.
특히 암세포 중 3차원적 모형에서 구형(round type)을 이루는 암들은 많은 항암제들에 대해 내성을 보이고 있어서 이러한 종류의 암들을 치료하기 위해서는 약물의 투과력을 높일 수 있는 치료가 병행돼야 한다는 사실을 알게 됐다고 설명했다.
이번 연구는 실제 뇌종양 환자들로부터 유래한 암세포에 적용해 동일한 결과를 얻음으로써 암세포의 3차원 배양기술을 이용한 형태분석이 항암제 개발과 치료를 위한 신속하고 경제적인 방안이 될 수 있다는 가능성을 제시했다.
이 결과는 기존 암 치료제 개발에 전환점이 될 수 있는 중요한 발견으로, 연구팀은 이 연구를 더욱 발전시켜 자동화된 최첨단 3차원 세포 약물 검색시스템 개발에 성공했다. 연구팀은 시스템 자체 상용화뿐 아니라 시스템이 필요한 제약회사와 연구기관에 이 기술을 제공할 계획이다.
김성훈 교수는 “암 치료제 개발에 새로운 관점을 제공하고 개발 기간을 단축할 수 있는 등 앞으로 많은 암 치료제 개발이 기대되는 획기적인 기술”이라며 “이를 활용하여 다양한 암 치료제 개발 연구를 진행할 계획이다”라고 밝혔다.
