최근 미국 식품의약국(FDA) 등 주요국 의약품 심사 시 첨단 동물대체시험이 확대됨에 따라 오가노이드(장기유사체) 등을 기반으로 한 비동물 실험이 떠오르고 있다.
뉴시스 보도에 따르면, 간단한 체외(in vitro) 모델만으로 복잡한 질병에 대한 핵심 병리 기전을 밝히고 새로운 치료 전략을 제시할 수 있다는 통찰이 나왔다.
5일 '2025 글로벌 바이오 콘퍼런스'에서 오가노이드 등 동물대체시험법 미래기술 규제활용을 위한 '동물대체시대의 지평선을 넘어' 포럼이 개최됐다.
이날 연자로 나선 수밋 무랍 인도공과대학교(IIT) 만디 캠퍼스 생명과학·생명공학부 조교수는 '비동물시험을 위한 오가노이드 및 장기칩 모델의 활용 현황과 미래 전략'에 대해 발표했다.
수밋 박사는 "신약 개발 과정은 매우 길다"며 "테스트 프로토콜이 중요하기 때문에 전임상 단계가 4~5년 걸리는 게 보통이고, 이후 실제 임상에 실패하는 사례도 많다"고 말했다.
그는 전임상 단계에서 효과를 보인 항암제가 임상 단계에서 실패하는 이유를 동물과 인간의 유전적·분자적·생리학적 차이 때문이라고 짚었다.
그는 "동물 모델은 신뢰하기 어렵다"며 "인간과 유전적 구성이 다르고, 질병을 유도하는 방식도 다르기 때문"이라고 말했다.
또 윤리적 문제와 많은 비용 소모도 동물실험의 문제로 꼽았다.
수밋 박사는 "수년간 정부 지침에 변화가 있었다"며 "유럽과 인도는 동물실험을 거친 화장품의 생산 및 수입을 최초로 금지했고, 최근 15년간 오가노이드와 같은 체외 모델이 발전하며 상황이 달라졌다"고 전했다.
차세대 비동물시험 기술로는 오가노이드를 포함해 인간 세포를 사용해 3차원 구조로 만드는 '인체 조직 모델'과 최근 추가된 '생체모사칩' 등이 있다고 설명했다.
그는 "우리 몸의 여러 장기와 조직에서 존재하는 줄기세포를 채취하거나, 유도만능줄기세포(iPSC)를 사용해 오가노이드 및 생체조직칩 모델을 만들 수 있다는 연구 사례가 많다"며 이어 '골관절염 체외 질환 모델' 개발 사례를 예로 들었다.
사례에 따르면 체외 질환 모델은 개인 맞춤형 의학을 위한 환자별 약물 스크리닝에도 사용이 가능하다. 환자의 몸에서 병든 세포 등을 직접 분리해 체외 질병 모델로 개발한 후, 약물을 테스트할 수 있다는 것이다.
그는 "인간 세포만을 사용해 질병의 미세 생리 환경을 매우 쉽게 개발하고, 유전자나 단백질을 표적으로 삼아 치료 전략을 개발할 수 있다"고 전했다.
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