동국대학교 의과대학 연구팀, ‘체외 점막 칩’ 기술 개발

동국대학교 의과대학 의공학교실 곽봉섭 교수와 이비인후과학교실 김보해 교수 공동 연구팀이 지난 18일 최신 생체조직칩(organ-on-a-chip) 기술과 3차원 세포배양 기술을 융합한 ‘체외 구강 점막 칩(oral mucosa-on-a-chip)’을 개발했다고 26일 밝혔다.

이번에 개발된 체외 플랫폼은 항암제를 비롯한 다양한 약물의 구강 점막 독성과 치료 효과를 신속하고 정밀하게 평가할 수 있는 차세대 기술로, 난치성 구내염 치료제 개발 및 신약 후보 물질 탐색에 특화된 연구 도구로 주목받고 있다.

이 플랫폼은 기존 동물실험이 필요했던 약물의 독성 및 치료 효과를 단기간 내 평가할 수 있어 동물실험을 일부 대체하고, 신약 개발 비용과 기간을 획기적으로 절감할 수 있는 전략적 기술로 평가된다. 

이번 연구 성과는 세계 상위 5% 이내의 저명 국제학술지‘Advanced Functional Materials’(IF 19.0)에 최근 온라인 게재됐다.

곽봉섭 교수(공동교신저자)와 김보해 교수(책임교신저자)는 “항암제는 여전히 가장 널리 사용되는 암 치료법이지만, 점막염과 같은 부작용으로 인해 환자의 통증과 영양 결핍을 유발하고 삶의 질을 심각하게 저하한다”고 밝혔다.

이어 “현재까지 항암제 유발 구내염에 대한 효과적인 치료제가 부재한 상황에서 이번 기술은 구강 점막 손상 기전 규명과 치료제 개발에 새로운 전환점을 제시할 수 있을 것”이라고 덧붙혔다.

특히 이번에 개발된 플랫폼은 혈관 주사제, 국소 주사제, 연고제 등 다양한 약물 제형을 모두 평가할 수 있는 장점이 있으며, 세포 구성과 미세환경을 선택적으로 조절할 수 있어 피부 질환에 대한 약물 반응 연구와 치료제 탐색에도 즉시 확장 적용이 가능하다. 

이에 따라 해당 기술은 향후 고부가가치 생명공학 산업 분야로의 파급 효과가 클 것으로 기대된다.

한편, 본 연구는 과학기술정보통신부, 환경부, 대한두경부외과학회의 지원을 받아 수행됐으며, 동국대학교 의공학교실의 김영균 학생과 이성한 박사 그리고 이비인후과학교실 오협 전공의가 주요 연구개발에 참여했다.