3D프린터로 만든 인공 암세포로 항암제 효능 검증한다

2019.02.15 18:24
핏줄에 암세포가 전이되는 과정을 날짜별로 3D 형태로 보여주고 있다. 암세포 전이과정이나 항암제 효과에 대한 이해를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 어드밴스드 머티리얼스 제공
핏줄에 암세포가 전이되는 과정을 날짜별로 3D 형태로 보여주고 있다. 암세포 전이과정이나 항암제 효과에 대한 이해를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 어드밴스드 머티리얼스 제공

입체(3D)로 암 세포의 움직임을 보여주는 바이오 프린팅 모델이 개발됐다. 암세포 전이과정이나 항암제 효과에 대한 더 정확한 실험이 가능해지리란 기대가 커지고 있다.


안젤라 파노스칼티스몰타리 미국 미네소타대 의대 소아과 교수 연구팀은 암세포의 복잡한 생화학과 세포 간 상호작용을 보여주는 3D 바이오 프린팅 모델을 개발했다고 12일(현지시간) 밝혔다. 이 연구 결과는 지난달 21일 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’에 소개됐으며 정대하 기계공학과 박사후연구원도 이번 연구의 공동 저자로 이름을 올렸다.


현재 항암제 효능에 대한 연구는 편평한 배양기에서 배양세포가 한 층을 이루는 단층 배양을 통해 이뤄지고 있다. 배양세포를 한 층 세포층으로 만들어 현미경을 통해 관찰하는 방식이다.  하지만 이런 방식은 정적으로만 보이기 때문에 암세포의 자연스러운 생화학적 상호작용과 전이과정을 정확히 보여주기엔 한계가 있다.


연구팀은 이런 한계를 해결하기 위해 3D 프린터를 이용해 장기를 제작하는 3D 바이오 프린팅 기술에 주목했다. 3D 프린팅 기술을 활용해 종양을 입체 형태로 만들었다. 실제 인간의 몸에서 생기는 종양과 동일하게 혈관, 암세포을 만든 것이다.  2차원 평면 형태이던 암세포를 실제 사람 몸에 가깝게 만들었다. 


그런 다음 암세포처럼 암세포가 핏줄을 통해 전이되도록 유도했다. 종양이 자라는 속도와 비슷하게 3D 바이오 프린팅 종양 모델도 자라게 했다.

 

3D 바이오 프린팅 모델은 새 항암제의 효능을 실험하거나 암세포 전이에 대한 이해를 높이는데 도움이 될 것으로 기대를 모으고 있다. 암세포가 3D 환경에서 2D 배양 환경과는 다르게 움직이는 것이 확인되기도 했다. 정 연구원은 “암세포의 복잡한 생화학과 세포 간 상호작용을 3D 환경에서 확인 가능하다”며 “암세포와 항암제 간의 정확한 관계를 밝히는데 적용 가능할 것”이라고 밝혔다.

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