생명연, 인체 약물반응 연구용 새로운 '생체모사 시스템' 개발

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국내 연구진이 생체모사 세포배양시스템과 기능성 인체세포를 결합, 새로운 인체 약물반응 시험모델을 개발했다. 신약개발 정확성과 비용을 감소시키는데 크게 기여 할 전망이다.

한국생명공학연구원(원장 김장성) 소속 정초록 줄기세포융합연구센터 박사팀이 연구를 수행했다.

시험모델은 신약개발 성공에 중요한 요소다. 이 때문에 보다 정확하고 인체와 닮은 모델을 개발하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

체내 약동력학 원리와 이를 모방하는 생체모사 시스템 개념도
<체내 약동력학 원리와 이를 모방하는 생체모사 시스템 개념도>

세포주를 기반으로 하는 초기 탐색단계와는 달리, 사람을 대상으로 하는 비임상시험에서는 살아있는 동물 체내에서 약물반응을 시험하는 약동력학시험과 약독성학시험 등이 진행된다.

비임상시험 시험모델은 생체 내 장기간 연계, 혈액순환을 모두 모방해야 하며, 장기 기능을 모사한 세포가 필수적이다.

연구팀은 2015년부터 이를 모사한 순환 배양시스템을 개발하기 시작, 최근 최적화 과정을 통해 약동력학시험 모델로 검증했다. 또 경구용 약물 약동학 시험을 위해 현존하는 흡수세포(Caco-2), 간세포(HepaRG)의 기능을 효과적으로 증진시키는 신규 분화기술도 개발했다.

연구팀은 고기능 흡수세포와 간세포를 탑재한 순환 배양시스템에 시판중인 15종 약물을 투여해 약동학 시험평가를 수행했다. 이 결과 인체결과와 70% 이상 유사성을 보임을 확인했다.

또 고도로 분화된 흡수세포, 간세포, 신장세포와 염증세포 4종의 세포를 탑재한 상태로 아세트아미노펜 신장독성과 항염증 효과를 검증해 약력학 시험이 가능함을 입증했다.

정초록 박사는 “이번 생체모사시스템은 신약개발 단계에서 현재 시행되는 비임상시험의 문제점을 보완해주는 새로운 도구가 될 수 있을 것”이라며 “새로운 시스템에 고기능 오가노이드를 탑재해 시험을 진행 중인 만큼, 가까운 미래에는 더욱 높은 인체 유사도와 정확성을 보일 것으로 기대된다”고 밝혔다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com