암 환자의 맞춤형 치료가 이미 우리 곁에서 시작되고 있다. 많은 분들이 잘 이 사실을 잘 모르실 것이다. 이에 과학 크리에이터인 지식인미나니가 환자에게 시행착오 없이 부작용을 최소화하고, 더 빠른 치료가 가능해지는 이 맞춤형 치료가 어떻게 이루어지고 있는지 알아보기 위해 서울대학교 광교 캠퍼스를 찾았다.
현장에선 공동 연구를 진행하고 있는 가천대학교 이동우 교수를 만났다. 이 교수의 설명 덕분에 암 치료 연구의 혁신 현장을 직접 눈으로 확인해볼 수 있었다. 이 실험실은 암 환자의 조직을 체외에서 배양하고, 다양한 항암제나 방사선을 처리해 그 반응을 예측하는 연구를 하고 있다.
이러한 연구는 환자 개개인에게 맞춤형 치료를 제공하기 위한 중요한 단계로, 치료 효과를 극대화하고 부작용을 최소화할 수 있는 방법을 모색하는 데 중점을 두고 있다. 환자 맞춤형 치료의 핵심은 환자별로 최적화된 치료법을 찾아내, 불필요한 시도를 줄이고 더 효율적인 치료 과정을 제공하는 것이다.
이날 오가노이드 연구에 필요한 스포터 스캐너를 개발한 국내 기업 엠비디의 부사장을 만나 바이오 산업의 최신 동향에 대해서도 들었다. 먼저 부사장은 국산 장비들이 개발되면서 바이오 산업과 의학계에 어떤 변화가 일어나고 있는지에 대해 설명했다.
엠비디 부사장은 "오가노이드는 현재 다양한 분야에서 활용되고 있다. 대표적인 예로, 약물 선별 검사와 유전자 검사 등을 통해 질병에 대해 더 깊이 알아볼 수 있는 연구들이 진행 중이다"라며 "최근에는 동물 대체 실험이 각광받고 있는 것도 중요한 변화 중 하나다"라고 말했다.
이러한 변화는 연구 비용을 줄이고, 동물 실험에 대한 윤리적 문제를 해결하는 데도 큰 역할을 하고 있다고 한다. 바이오 의학 분야에서 이러한 변화는 연구의 신뢰성을 높이고, 다양한 치료법 개발에 새로운 가능성을 열어줄 것으로 기대된다. 실험실에서 암 환자의 조직 세포를 받아 직접 암세포를 추출하고 배양하는 과정을 거치게 된다.
이는 매우 깨끗한 환경에서 진행돼야 하므로, HEPA 필터가 설치된 클린룸에서 모든 작업이 이루어진다. 환자 시료들은 배양기를 통해 오가노이드 형태로 배양되며, 여기서 3D 바이오 프린터를 이용해 작은 384 웰에 정확한 양을 분주하게 된다.
이 모든 과정은 자동화 장비를 통해 이루어져, 사람이 직접 손으로 처리하는 과정에서 발생할 수 있는 오차를 줄였다. 자동화된 과정은 연구의 신뢰성을 높이고, 실험의 재현성을 보장하는 데 매우 중요하다. 이러한 자동화는 연구 효율성을 높이며, 더욱 빠르고 정밀한 결과를 얻을 수 있게 해준다.
배양된 암세포들은 현미경을 통해 관찰되며, 다양한 항암제를 처리한 후 MBD가 만든 스캐너에서 약물 반응을 분석한다. 엠비디 스캐너는 실험이 진행되는 과정에서도 세포들을 죽이지 않고 그대로 경과를 확인할 수 있어, 시간별로 배지를 만들 필요 없이 데이터를 얻을 수 있다는 것이 특징이다.
이러한 기능은 연구의 효율성을 크게 높이며, 세포의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있어 정확한 실험 결과를 도출하는 데 중요한 역할을 한다. 이를 통해 항암제의 효과를 미리 예측할 수 있으며, 환자의 치료 전략에 큰 도움을 줄 수 있다.
이렇게 오가노이드를 이용해 암 조직을 체외에서 배양하고, 다양한 약물을 시험함으로써 환자에게 가장 적합한 치료법을 제안할 수 있는 것이다. 이는 환자가 겪을 수 있는 부작용을 최소화하고, 시행착오를 줄이는 데 매우 효과적이다. 실제 각 환자의 암 조직에 대해 여러 항암제를 동시에 시험해 가장 효과적인 치료법을 찾아내는 것은 매우 중요한 과정이다.
이를 통해 환자는 불필요한 치료를 받지 않고, 더 나은 치료 효과를 기대할 수 있다. 이 실험실에서는 3D 배양 방식을 활용해 암세포를 배양한다고 한다. 기존의 2D 배양 방식에서는 세포가 평면 위에서만 자라기 때문에 실제 암 조직과는 차이가 있었다. 하지만 3D 배양을 통해 암 조직의 입체적인 구조를 모사함으로써, 더 정확한 실험 결과를 얻을 수 있게 됐다.
이렇게 만들어진 오가노이드는 환자의 세포와 DNA를 그대로 가지고 있기 때문에, 실험실에서의 연구 결과가 환자에게 직접 적용됐을 때의 결과와 일치할 가능성이 매우 높다. 3D 배양 방식은 암 조직의 미세 환경을 더욱 현실적으로 재현할 수 있어, 약물 반응 예측의 정확도를 높이는 데 큰 기여를 하고 있단다.
이 방식은 암뿐만 아니라 다양한 질병의 연구와 치료에 적용될 수 있으며, 바이오 의학 분야에서 중요한 혁신으로 자리 잡고 있다. 더불어, 3D 배양 기술은 세포 간 상호작용을 더욱 정밀하게 관찰할 수 있게 해주며, 이를 통해 보다 깊이 있는 연구가 가능해진다.
이는 암 치료뿐만 아니라 다른 복잡한 질병 치료 연구에도 활용될 수 있어, 맞춤형 치료의 범위를 넓히는 데 기여하고 있다. 이번 현장 취재를 통해 알게 된 점 중 하나는 과거 외국산 장비들이 즐비했던 연구실에 이제는 한국산 장비들이 많이 자리잡고 있다는 것이다.
더 저렴한 가격에 더 많은 기능을 제공하며, 연구자 맞춤형 업그레이드도 가능하기 때문이다. 이러한 변화 덕분에 더 빠르고 정확한 연구가 가능해졌고, 이번 항암 의학 연구에서도 좋은 성과를 거둘 수 있었다고 전해 들었다. 특히, 국산 장비들은 연구자들의 요구에 따라 세밀하게 조정될 수 있어 연구 효율성을 크게 높이고 있다.
이는 연구비 절감뿐만 아니라, 연구의 속도를 높이는 데도 큰 도움이 된다. 국산 장비의 발전은 단순히 가격 경쟁력에서 끝나는 것이 아니라, 연구 현장의 요구를 반영한 맞춤형 솔루션을 제공함으로써 연구의 질을 높이는 데 중요한 역할을 하고 있다.
이미 우리 곁에서 시작된 과학과 의료 기술이, 환자들에게 더 나은 삶을 선사하고 있다. 이러한 기술 발전은 암 환자뿐만 아니라 다양한 질병을 앓고 있는 많은 환자들에게 희망을 주고 있다. 연구자들과 의료진의 지속적인 노력 덕분에 맞춤형 치료의 적용 범위는 계속해서 넓어질 것이며, 더 많은 환자들이 그 혜택을 누릴 수 있게 될 것이다.
이러한 맞춤형 치료의 발전은 단순히 환자의 생존율을 높이는 것을 넘어, 삶의 질을 향상시키고 환자들이 일상으로 돌아갈 수 있도록 돕는 데 기여할 것으로 전망된다. 앞으로도 많은 연구와 기술 개발이 이어져, 더 많은 사람들이 이 혁신적인 치료법의 혜택을 누릴 수 있기를 기대한다.
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