한국과학기술원(KAIST)은 환자의 종양세포와 뇌혈관 환경을 칩에 구현해 환자별 치료 반응을 예측할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

기계공학과 안송이 교수팀 등은 교모세포종 환자의 치료 반응을 예측할 수 있는 환자 맞춤형 혈액-뇌종양 장벽(BBTB) 칩을 개발했다.

가장 치명적인 악성 뇌종양에 속하는 교모세포종은 암세포가 정상 뇌 조직으로 빠르게 퍼지는 데다 종양 특성도 환자마다 달라 치료가 어렵다.

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

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 환자의 종양뿐만 아니라 항암제가 종양까지 도달하는 '길'인 혈관 장벽까지 함께 칩 위에 구현했다.

실제 종양과 정상 뇌 조직이 맞닿는 경계 부위와 유사한 환경을 만들었고, 혈관 주변 세포와 면역세포도 추가할 수 있도록 설계해 실제 사람의 뇌종양 주변 혈관 환경을 보다 정밀하게 재현할 수 있도록 했다.

이 플랫폼을 활용하면 실제 환자의 종양과 혈관 장벽을 모사한 환경에서 신약후보 물질의 효과를 평가하고, 어떤 환자에게 효과가 나타날 가능성이 높은지 탐색하는 전임상 평가에도 활용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

안송이 교수는 "환자마다 다른 치료 반응을 실제와 가깝게 평가할 수 있는 플랫폼을 제시했다는 점에서 의미가 있다"며 "향후 더 많은 환자를 대상으로 검증해 교모세포종 환자의 맞춤형 치료 전략 수립과 신약 개발을 위한 전임상 평가 플랫폼으로 발전시키겠다"고 말했다.