환자 유래 교모세포종 오가노이드, '정밀의료 플랫폼' 가능성 입증

환자 유래 교모세포종 오가노이드를 이용한 항암제 신속 감수성 검사 및 신약 개발 과정. (윤기준 교수)
환자 유래 교모세포종 오가노이드를 이용한 항암제 신속 감수성 검사 및 신약 개발 과정. (윤기준 교수)

교모세포종 환자의 항암제 반응을 예측하고 개인화된 치료 전략까지 탐색할 수 있는 정밀의료 플랫폼이 개발됐다.

한국연구재단은 윤기준 한국과학기술원(KAIST) 교수, 김경환·김남식 충남대 교수, 장세진 아산병원 교수 공동연구팀이 환자 유래 교모세포종 오가노이드(GBO)를 활용해 항암제 반응을 예측하고, 항암제 저항성을 가진 환자에 대한 대체 치료 전략을 제시했다고 18일 밝혔다.

교모세포종은 환자마다 유전적·생물학적 특성이 다양해 표준 치료인 테모졸로마이드 항암 치료에도 재발이 잦고 평균 생존 기간이 1년에 불과하다.

공동연구팀은 교모세포종 환자의 수술 검체로 GBO를 구축하고, 인체 유래물 및 관련 정보를 수집·보관해 연구에 이용할 수 있도록 자원화했다. 구축된 GBO는 원래 종양의 조직학적 특징은 물론 유전체·전사체 특성을 안정적으로 보존하는 것으로 확인됐다.

18개 GBO 라인의 테모졸로마이드 약물감수성 검사 결과를 환자 임상 경과와 비교한 결과 GBO의 약물 반응성은 환자의 무병 진행 생존 기간과 높은 상관관계를 보였으며, 현재 사용되는 임상 예측 인자인 MGMT 메틸화 보다 치료 반응을 정확히 예측했다.

또 미국식품의약국(FDA) 승인 약물 스크리닝을 통해 대체 항암제들의 항종양 효과를 확인했으며, 이 가운데 레이너티닙(lazertinib)은 GBO 이식 동물모델에서도 종양 증식을 효과적으로 억제해 테모졸로마이드 저항성 교모세포종 치료 후보로서의 가능성을 최초로 제시했다.

윤기준 교수는 “이번 연구는 교모세포종 오가노이드가 실제 환자의 치료 반응을 예측하는 정밀의료 플랫폼으로 활용될 수 있음을 입증한 성과”라며 “현재 100명 이상의 환자 유래 오가노이드를 추가 확보하고 있으며, 혈관과 면역세포 상호작용을 구현하는 복합 오가노이드 모델도 개발 중”이라고 말했다.

이번 연구 성과는 의학분야 국제학술지 '셀 리포츠 메디슨'에 12일 게재됐다.

이인희 기자 leeih@etnews.com