KAIST, 뇌종양 환자별 치료 반응 칩으로 먼저 예측…맞춤치료 새 길

(대전=뉴스1) 이동원 기자 = KAIST 기계공학과 안송이 교수팀이 성균관대학교 안중호 교수팀, 분당 차병원 임재준 교수, 차의과학대학교 강윤정 교수팀과 함께 교모세포종 환자의 치료 반응을 예측할 수 있는 환자 맞춤형 혈액-뇌종양 장벽(Blood-Brain Tumor Barrier, BBTB) 칩을 개발했다고 18일 밝혔다.

교모세포종은 치명적인 악성 뇌종양으로, 암세포가 빠르게 뇌 조직에 퍼지고, 환자마다 종양 특성이 달라 치료가 어렵다. 뇌혈관 장벽은 항암제 전달을 제한해 치료 효과를 떨어뜨린다.

연구팀은 환자 유래 교모세포종 세포와 뇌혈관 내피 세포, 별아교 세포를 미세 유체 칩에 배양해 실제 종양과 정상 뇌 조직 경계 환경을 재현했다. 면역 세포도 포함해 종양 주변 혈관 환경을 정밀하게 모사했다.

세 명 환자의 종양 세포를 각각 재현한 칩에 테모졸로마이드와 베바시주맙 치료제를 적용한 결과, 치료 반응과 혈관 장벽 특성이 환자별로 다르게 나타났으며, 실제 임상 경과와도 높은 상관성을 보였다.

이번 연구는 유전자 정보만으로는 파악하기 어려운 개별 환자 치료 반응 차이를 종양 환경에서 평가한 최초 사례로, 맞춤형 치료 시대 가능성을 열었다.

더 많은 환자를 대상으로 검증 후, 환자 종양세포 칩에 다양한 치료제를 먼저 적용해 최적 치료법 선별과 신약 전임상 평가 플랫폼으로 활용할 수 있을 전망이다.

연구 결과는 2026년 6월 27일 국제 학술지 ‘Small’에 게재되었으며, 표지 논문으로 선정돼 우수성을 인정받았다.

안송이 교수는 "환자의 종양 환경을 칩 위에 재현해 치료 반응을 가깝게 재현함으로써 맞춤형 치료 및 신약 개발에 크게 기여할 것”이라며 “앞으로 검증과 고도화를 통한 실용화를 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 보건복지부, 한국보건산업진흥원, 과학기술정보통신부, 한국연구재단의 지원을 받았다.

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