일반적으로 항암 치료는 종양의 유전체 특성에 따라 환자마다 효과가 달라진다. 특히 치료 성공 확률을 높이기 위해서는 환자의 암세포 또는 줄기세포를 배양해 약물 반응을 사전에 확인하고, 환자 특성에 맞는 치료제를 투여해야 한다.
그러나 기존에 암세포를 활용한 세포주 모델은 환자 종양의 유전체·분자적 특성을 온전히 반영하지 못하고, 줄기세포로로 배양한 '미니 장기'(오가노이드) 모델은 종양과의 유사성은 높으나 실시간 약물 반응 예측이 어렵다는 한계가 있었다.
이에 남 교수팀은 환자 종양과의 유사성은 높이면서도 약물 반응을 신속하게 확인하기 위해 종양 스페로이드 활용안을 제시했다.
종양 스페로이드는 3차원으로 배양된 종양 세포의 원형집합체다. 세포를 3차원으로 배양하면 환자의 본래 유전체·분자적 특성과 매우 유사한 결과물을 도출할 수 있다.
연구팀은 총 462명 환자의 14개 종양 스페로이드를 수집한 뒤 각 스페로이드마다 60종의 표적항암제 반응을 분석했다. 이 과정에서 혈액암에 주로 사용되는 치료제 '이브루티닙'은 EGFR(상피세포 성장 인자 수용체) 유전자 변이가 있는 암 환자에도 효과를 낸다는 사실이 확인됐다.
연구팀은 환자에게서 유래한 종양 스페로이드의 약물 반응과 환자의 임상 반응이 일치하는 치료제를 사전에 규명했다는 데 의미를 두고 있다. 이미 종양 스페로이드에 반응성이 높은 약물이 환자에 대한 치료 효과도 유의미하게 높다는 사실이 4종의 암종과 31명의 환자에서 검증됐다.
남도현 교수는 "대규모 종양 스페로이드의 유전체·약물 반응 분석을 통해 치료적중률을 높임으로써 암 환자의 생존 기간·삶의 질을 향상할 수 있는 중요한 실마리가 될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
이번 연구 결과는 국제학술지 '네이처 제네틱스' 온라인판의 지난달 27일 자에 실렸다.
김수연기자 newsnews@
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