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국내 연구팀이 실제 암 환자의 세포를 활용하여 새로운 세포배양기술을 개발하고 이를 이용해 암에 효과적인 약물을 검색하는 등 암 치료의 획기적인 계기를 마련하는 성과를 냈다.
차세대융합기술연구원(원장 박태현, 이하 융기원) 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 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 연구되어 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 대하여 매우 다른 감수성을 가지고 있다는 점도 밝혀냈다.
3차원적 모형에서 구형(round type)을 이루는 암들은 많은 항암제들에 대하여 내성을 보이고 있어서 이러한 종류의 암들을 치료하기 위해서는 약물의 투과력을 높일 수 있는 치료가 병행되어야 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 3차원세포 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.
※연구관련문의: 의약바이오컨버젼스연구단 정승환 팀장 /Tel.031-888-9292
※ 논문명 : Novel morphological and genetic analysis of cancer cells in a 3D microenvironment identifies STAT3 as a regulator of tumor permeability barrier function
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