동국대 연구팀, 동물실험 대체할 ‘체외 구강 점막 칩’ 개발

신약 개발 효율성 극대화

곽봉섭 교수(왼쪽), 김보해 교수(오른쪽)./동국대학교 의과대학 제공

동국대학교 의과대학의 곽봉섭 교수(의공학교실)와 김보해 교수(이비인후과학교실) 공동 연구팀이 최신 생체조직칩(organ-on-a-chip) 기술과 3차원 세포배양 기술을 융합한 ‘체외 구강 점막 칩(oral mucosa-on-a-chip)’을 개발했다.

 

이번에 개발된 플랫폼은 항암제를 포함한 다양한 약물이 구강 점막에 미치는 독성과 치료 효과를 신속하고 정밀하게 평가할 수 있는 차세대 기술이다. 

특히 이 기술은 기존에 필수적이었던 동물실험을 일부 대체할 수 있어, 신약 개발에 투입되는 비용과 기간을 획기적으로 절감할 수 있는 전략적 도구로 평가받고 있다. 

해당 연구 성과는 재료과학 분야의 세계적인 저명 학술지인 『Advanced Functional Materials』(IF 19.0)에 온라인 게재되며 그 학술적 가치를 인정받았다.

 

 연구팀은 항암제 치료 시 발생하는 구내염 등의 점막염 부작용에 주목했다. 

항암제는 환자의 통증과 영양 결핍을 초래하고 삶의 질을 심각하게 떨어뜨리지만, 현재까지 효과적인 치료제가 부재한 상황이다. 

공동 교신저자인 곽봉섭 교수와 책임 교신저자인 김보해 교수는 “이번 기술이 구강 점막 손상 기전 규명과 치료제 개발에 새로운 전환점을 제시할 수 있을 것”이라고 설명했다.

 

이 플랫폼의 핵심적인 장점은 혈관 주사제, 국소 주사제, 연고제 등 다양한 형태의 약물 제형을 모두 평가할 수 있는 범용성에 있다. 

또한, 세포 구성과 미세환경을 선택적으로 조절할 수 있는 특성을 갖추고 있어, 구강 질환뿐만 아니라 피부 질환에 대한 약물 반응 연구와 치료제 탐색에도 즉시 확장 적용이 가능하다.

 

이번 연구는 과학기술정보통신부, 환경부, 대한두경부외과학회의 지원받아 수행되었으며, 동국대학교 의공학교실의 김영균 학생과 이성한 박사, 이비인후과학교실 오협 전공의가 주요 연구개발에 참여했다. 

연구팀은 이번 기술이 향후 고부가가치 생명공학 산업 분야에서 큰 파급 효과를 거둘 것으로 전망했다.
/황성호기자 [e-mail]