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[대전=뉴스프리존] 이기종 기자= 한국연구재단(NRF)은 한국과학기술연구원 김홍남 박사팀이 서울대학교 이강원 교수팀, 건국대학교 나승열 교수팀과 협력해 혈관-뇌 장벽을 모사한 체외 플랫폼 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.
뇌 질환 중 뇌종양은 완치가 어려운 질병 중 하나이다. 이는 뇌 암세포는 주변 조직으로 침윤하는 특성이 매우 강하고 주변 조직에 남아 있는 잔여 세포들로 인해 재발하는 경우가 많기 때문이다.
또 뇌혈관에서는 약물의 전달이 제한되는데 뇌혈관의 경우 타 조직의 혈관과 대비되는 특이적인 기능인 혈관-뇌 장벽을 가지고 있기 때문이다.
이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 뇌혈관의 특이적인 기능인 혈관-뇌 장벽을 포함한 뇌 암 미세환경을 모사해 기존 모델의 한계점을 극복하고자 했다.
연구과정을 보면 혈관-뇌 장벽을 구성하는 3종 세포(뇌혈관 세포, 성상교세포, 혈관주위세포)를 하이드로겔 기반으로 실제와 유사한 혈관-뇌 장벽을 칩 상에 구현하고 여기에 3차원 형태의 뇌 암세포를 함께 배양하여 실제와 유사한 암 미세환경이 모사된 뇌종양 모델을 구현했다.
이를 통해 이들 3종 세포가 존재할 경우 뇌 암세포가 주변 조직으로 침윤하는 특성과 항암제에 대한 약물 저항성이 커지는 것을 알아냈다.
이 연구결과에 의하면 혈관-뇌 장벽 개방물질인 진토닌과 만니톨을 이용하여 뇌-혈관 장벽을 일시적으로 개방하였을 때 뇌-혈관 장벽 비투과성 항암제의 전달 효과가 증대되는 것을 확인했다.
한국과학기술연구원 김홍남 박사는 “사람과 상이한 약물반응을 보일 수 있는 동물모델이나 실제 암 미세환경을 모사하기 어려운 암세포 단독 세포배양 모델보다 높은 신뢰도로 약물의 반응결과를 얻을 수 있을 것”이라고 말했다.
이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업 등의 지원으로 수행됐고 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced functional materials)에 11월 5일 게재됐다.
