<사진 왼쪽부터 서울아산병원 종양내과 김정은 교수, 융합의학과 탁은영 교수 · 최지완 박사 · 한규영 연구원>
지방, 근육, 신경 등에 발생하는 희귀암인 ‘연부조직육종’은 아형(세부 종류)만 50개가 넘을 정도로 복잡해 맞춤형 치료법을 찾기가 매우 까다로웠다. 특히 환자의 암세포를 체외에서 키워 치료 반응을 미리 확인해 보는 ‘오가노이드(장기 유사체)’ 배양조차 어려웠던 이 난치암을 국내 연구진이 정교하게 재현해 냈다.
울산의대 서울아산병원 김정은(종양내과)·탁은영(융합의학과) 교수 연구팀은 환자의 암 조직 특성을 그대로 간직한 연부조직육종 오가노이드 모델을 확립하는 데 성공했다고 밝혔다.
그동안 암 오가노이드 배양에는 주로 ‘메트리겔’이라는 지지체가 쓰였으나, 물리적 강도가 특이한 육종암의 미세환경을 복제하기엔 역부족이었다. 연구팀은 생체 적합성이 뛰어난 젤라틴을 활용해 실제 인체 조직과 흡사한 탄성을 가진 ‘3차원 하이드로젤 지지체’를 새롭게 설계했다.
이 환경에서 배양된 암세포는 생존율이 극대화되었을 뿐만 아니라 실제 환자의 종양과 매우 흡사한 입체 구조를 형성했다. 연구팀은 젤라틴 지지체가 암세포 내부의 미토콘드리아를 활성화하고 세포 간 접착을 강화해 구조적 안정성을 유지한다는 분자 생물학적 기전까지 정밀하게 규명했다.
연구팀이 차세대 염기서열 분석(NGS)과 병리 검사를 통해 검증한 결과 새 방식으로 배양된 오가노이드는 실제 환자의 암 조직과 유전적 변이 패턴 및 단백질 발현 양상이 거의 일치했다. 이는 체외에서 배양한 오가노이드에 항암제를 투여했을 때 나타나는 반응이 실제 환자에게 투여했을 때의 결과와 매우 흡사할 것임을 보여준다.
이번 연구는 연부조직육종 환자에게 가장 효과적인 항암제 조합을 사전에 예측하고, 재발 위험과 치료 반응성을 개별적으로 평가할 수 있는 ‘정밀 의료’의 토대를 마련했다는 평가를 받는다.
탁은영 교수는 “기존 기술의 한계를 극복하고 육종암 오가노이드의 기술적 기반을 마련했다는 점에 의의가 있다”며 “이 플랫폼이 환자 맞춤형 치료 전략을 수립하는 실질적인 도구로 활용되길 기대한다”고 말했다.
한편, 이번 연구 결과는 생체재료 분야 권위지인 『바이오머터리얼즈 리서치(Biomaterials Research, IF 9.6)』 최신호에 게재되며 학술적 가치를 인정받았다.
