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달걀로 개인 맞춤형 암 치료제 개발 길 열었다

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2018년 06월 04일 18:24 프린트하기

달걀의 배아에 암세포를 키운뒤 항암제를 주입해 그 효과를 시험하는 그림이다-Izumi Mindy Takamiya 제공
달걀의 배아에 암세포를 키운뒤 항암제를 주입해 그 효과를 시험하는 그림이다-Izumi Mindy Takamiya 제공

 

항암제의 부작용은 사람마다 천차만별이다. 가벼운 소화불량을 호소하는 환자부터 혈액순환이 안돼 손과 발끝이 파래지는 환자도 있다.

 

환자의 조직을 떼어 약의 부작용을 확인하는 편이 좋다. 하지만 당장 증세가 급한 환자에게는 조직 검사를 해 약이 부작용이 있는지 없는지 지켜보고 쓸 여유를 부리기도 어렵다. 항암제의 효과와 부작용을 빠르게 판단하고, 나아가 개인맞춤형 항암제로 거듭나기 위해선 효능 검사 시간 단축이 무엇보다 중요하다.

 

최근 항암제 시험 시간을 절반 이하로 줄이는 방법이 제시됐다. 기존 쥐를 이용한 시험법이 일주일 소요됐다면, 새로운 시험법은 3일만에 가능하다는 것이다.

 

일본 교토대 융합세포재료과학연구소(iCeMS) 푸유히코 타마노이 교수팀은 달걀의 배아세포 표면 부근에 인간의 암세포를 이식하면 3일만에 시험이 가능할 정도의 암세포가 형성된다는 연구 결과를 4일(현지시각) 학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 발표했다.

 

연구팀은 면역반응이 결핍된 쥐를 이용하는 기존의 항암제 시험 모델, 즉 면역결핍쥐 모델보다 시험 기간을 단축한 새 방법을 '달걀 종양 모델(Chiken egg tumour modal)'이라 명명했다.

 

연구팀은 난소암 세포를 약 10일된 일반 달걀의 배아세포 막 표면에 주입했다. 그런 다음 난소암에 특이적으로 쓰는 항암제인 독소루비신(doxorubicin)을 새로 제작한 생분해성 나노입자에 담아 달걀에 넣는다. 독소루비신은 암세포에만 반응하도록 만들었기 때문에 여기에 반응을 보이면 달걀에서 암세포가 잘 자랐다는 것을 간접적으로 확인할 수 있다는 계산이다.

 

 

달걀암모델의 과정을 나타낸 모식도. 사람에서 뗴낸 종양세포를 달걀 배아에 이식해 배양한다. 달걀을 통해 배양한 종양세포를 이용해 항암제 효과등을 시험한다. 개인에게 맞는 항암제를 환자에게 투여한다-Kyoto University 제공
달걀암모델의 과정을 나타낸 모식도. 사람에서 뗴낸 종양세포를 달걀 배아에 이식해 배양한다. 달걀을 통해 배양한 종양세포를 이용해 항암제 효과등을 시험한다. 개인에게 맞는 항암제를 환자에게 투여한다-Kyoto University 제공
 

연구팀은 독소루비신을 통해 약 3일만에 시험 가능할 정도로 암세포가 증식했음을 확인했다. 면역결핍된 쥐를 따로 제작해 사용했을 때 일주일이 걸린 것과 비교하면 소요 시간이  크게 단축된 것이다.

 

이뿐만 아니다. 새로 제작한 나노입자가 항암제를 달걀의 다른 세포에 영향을 주지 않고 암세포가 있는 곳까지 잘 전달해 암세포 표면을 정확히 인식해 내는 것도 확인했다. 약을 시험하고 이를 정확히 인지시키는 생분해성 나노입자의 효과까지 확인함으로써 항암제 치료를 위한 필수 요소들의 최적화에 성공했다.

 

타마노이 교수는 “3일만에 암세포가 형성돼 놀랐다”며 “기존 모델보다 기간이 단축됐을 뿐 아니라 값이 싼 달걀로 면역겹핍쥐보다 훨씬 적은 비용으로 시험할수 있다는 장점도 있다”고 설명했다. 그는 “ 달걀 종양 모델은 종류별 암을 검사할 때 드는 비용과 시간을 줄일수 있다”라며 “향후 환자가 필요로 하는 맞춤형 항암제 제작을 위한 시험법으로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

 

 

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