KAIST, 암 치료제 개발 도울 줄기세포 배양 기술 개발
KAIST, 암 치료제 개발 도울 줄기세포 배양 기술 개발
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  • 승인 2018.11.28 10:37
  • 업데이트 2018.11.28 10:45
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암 줄기세포 스페로이드 배양 기술 개발 연구진[KAIST 제공=연합뉴스]
암 줄기세포 스페로이드 배양 기술 개발 연구진[KAIST 제공=연합뉴스]

"특수 고분자박막 이용 스페로이드 효율적으로 제작"

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 생명과학과 전상용·이대엽 교수와 생명화학공학과 임성갑 교수 공동 연구팀이 3차원 암 줄기세포 스페로이드(spheroids)를 손쉽게 제작할 수 있는 세포배양 플랫폼을 개발했다고 28일 밝혔다.

암 줄기세포는 항암제 저항성을 가져 암 전이와 재발에 깊이 관여한다.

잘 활용하면 암 연구와 치료제 개발에 큰 도움이 된다.

그러나 종양 안에 극히 일부 존재하기 때문에 다양한 암 줄기세포의 대량 확보가 어렵다.

스페로이드 형성 모식도특정 고분자 코팅 세포배양 기판과 표면 유도 3차원 암 줄기세포 스페로이드 형성 모식도 [KAIST 제공=연합뉴스]
스페로이드 형성 모식도특정 고분자 코팅 세포배양 기판과 표면 유도 3차원 암 줄기세포 스페로이드 형성 모식도 [KAIST 제공=연합뉴스]

연구팀은 개시제를 이용한 화학 기상 증착법(iCVD)을 이용해 세포배양 기판 위에 특정 고분자(pV4D4) 박막을 만들었다.

그 위에 다양한 암세포를 배양한 결과 암세포가 고분자박막 표면으로부터 자극을 받아 서로 뭉치면서 스페로이드(3차원으로 배양된 종양 세포의 원형집합체)를 만들었다.

이와 동시에 항암제에 대한 저항성을 가진 종양 암 줄기세포로 변화하는 것을 확인했다.

표면 자극 유도 암 줄기세포를 고효율로 손쉽게 대량 배양하는 길이 열린 셈이다.

특정 고분자 박막에서 배양된 표면 자극 유도 암 줄기세포 스페로이드는 약 24시간 안에 형성된다고 연구팀은 설명했다.

분석결과 암 줄기세포 관련 유전자 양은 배양시간에 따라 늘어났다.

약물저항성 테스트 결과다양한 암 세포주를 이용해 암 줄기세포 스페로이드를 형성했다. 암 줄기세포를 활용해 약물저항성도 확인했다. [KAIST 제공=연합뉴스]
약물저항성 테스트 결과다양한 암 세포주를 이용해 암 줄기세포 스페로이드를 형성했다. 암 줄기세포를 활용해 약물저항성도 확인했다. [KAIST 제공=연합뉴스]

연구팀이 개발한 플랫폼을 통해 형성된 암 줄기세포 스페로이드는 실제 항암제를 처리했을 때 뛰어난 약물저항성을 지니고 있었다.

전체염기서열분석(Whole-genome sequencing)을 통해 표면 자극 유도 암 줄기세포와 실제 암 환자 암 줄기세포와의 유사성도 확인했다.

전상용 교수는 "3차원 스페로이드 형태로 양질의 암 줄기세포를 고효율로 배양할 수 있는 원천기술을 개발한 것"이라며 "암 줄기세포 기초 연구나 약물 개발 패러다임을 바꿀 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

최민석·최윤정 박사와 유승정 박사과정이 공동 1 저자로 참여한 논문은 미국 암학회(AACR) 대표 국제학술지 '암 연구'(Cancer Research) 10월 24일 자 온라인판에 실렸다.

walden@yna.co.kr