바이오 프린팅으로 위암 모델 제작…"맞춤형 치료법 개발 가능"

포항공대·연세대 연구팀, 암세포 생체환경 구현 성공

 국내 연구진이 바이오 프린팅 기술로 위암과 암세포를 둘러싼 생체환경을 구현했다.

 포항공대(포스텍)는 기계공학과·IT융합공학과·생명과학과·융합대학원 장진아 교수, 기계공학과 조동우 교수, 시스템생명공학부 통합과정 김지수씨, 연세대 외과학교실 정재호 교수와 의생명과학부 김정민 박사 공동 연구팀이 위암 환자 유래 암 오가노이드(Patient derived organoids, PDOs)를 활용해 혈관화된 위암 모델을 제작하는 데 성공했다고 25일 밝혔다.

 환자 유래 암 오가노이드는 환자로부터 유래된 조직 덩어리로 주로 조직이나 종양 세포를 사용해 만든 3차원 유기체를 가리킨다.

 현재 기술로는 체외에서 위암의 병리학적 특징과 종양을 둘러싼 복잡한 환경을 모사하는 데 한계가 있다.

 이 모델은 90% 이상 높은 세포 생존율을 보였고 실제 위암과 높은 유사도를 보였다.

 3D 바이오프린팅은 세포가 들어있는 바이오잉크를 사용해 인공장기나 조직을 제작하는 기술이다.

 연구팀이 환자별 혈관화된 위암 모델을 제작해 약물 실험을 진행한 결과 실제 임상시험 결과와 일치한다는 결과가 나왔다.

 환자의 미세한 위암 혈관 구조와 생체 조건을 재현한 혈관화된 위암 모델이 임상 전 단계에서 환자 반응을 예측할 수 있는 셈이다.

 연구팀은 이를 통해 다양한 위암 치료법을 개발할 수 있을 것으로 본다.

 이번 연구는 국제 학술지인 '어드밴스트 펑셔널 머티리얼스'에 실렸다.

 연구를 이끈 장진아 교수는 "환자 맞춤형 암 치료를 위한 유망한 플랫폼을 개발했다"고 소개했다. 


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유전자가위 동시에 켜고 끈다…이중모드 크리스퍼 가위 개발
한국과학기술원(KAIST) 이주영 교수와 한국화학연구원 노명현 박사 공동 연구팀은 대장균(박테리아의 일종)에서 원하는 유전자를 동시에 켜고 끌 수 있는 '이중모드 크리스퍼(CRISPR) 유전자 가위' 시스템을 개발했다고 2일 밝혔다. 유전자 가위는 인간·동식물 세포의 특정 염기서열을 찾아내 해당 부위 데옥시리보핵산(DNA)을 절단함으로써 유전체를 교정하는 기술이다. 대표적으로 '크리스퍼 카스9 유전자가위'(CRISPR-Cas9)가 널리 활용되고 있는데, 절단 효소인 카스9(Cas9) 단백질과 교정할 유전자 부위를 찾아주는 '가이드 리보핵산(RNA)'이 결합해 유전체를 편집하는 방식으로 작동한다. 다만 '끄기'(억제) 기능에 특화돼 유전자 발현을 막는 데는 뛰어나지만, 유전자를 켜 활성화하는 기능은 제한적이다. 그나마 사람·식물·동물 등 다세포 생물의 기본 단위인 진핵세포에서는 켜는 것이 가능하지만, 박테리아에게서는 유전자 켜기가 되지 않는다는 한계가 있다. 박테리아는 구조가 단순하고 빠르게 증식하면서도 다양한 유용 물질을 생산할 수 있어, 합성생물학(미생물을 살아있는 공장처럼 만들어 의약품과 화학물질 등을 생산할 수 있는 핵심 기술)의 기반이 된다. 합성생물

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