강민구 기자 botbmk@HelloDD.com

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국내 연구진이 암 줄기세포 기초 연구와 약물 개발 플랫폼에 활용할 수 있는 원천 기술을 개발했다.

KAIST(총장 신성철)는 전상용·이대엽 생명과학과 교수와 임성갑 생명화학공학과 교수 공동 연구팀이 특수 고분자박막을 이용해 3차원 암 줄기세포 스페로이드(spheroids)를 쉽게 제작할 수 있는

세포배양 플랫폼을 개발했다고 28일 밝혔다.

연구팀은 '개시제를 이용한 화학 기상 증착법'으로 고분자 박막을 형성해 암 줄기세포를 제작했다.

암 줄기세포는 항암제에 대한 내재적 저항성을 가져 암 전이와 재발에 관여한다. 그러나 종양 안에 극히 일부 존재하기 때문에 다양한 암 줄기세포의 대량 확보가 어려워 암 연구나

약물 개발에 제약이 있었다.암은 생체 내에서 3차원 조직 덩어리 형태로 존재하기 때문에 암 줄기세포를 스페로이드 형태로 배양하는 연구가 필요하다.

연구팀은 '개시제를 이용한 화학 기상 증착법(iCVD)'을 이용해 세포배양 기판 위에 특정 고분자 (pV4D4) 박막을 형성했다.

그 위에 다양한 암세포를 배양하자 암세포들이 고분자박막 표면에서 자극을 받아 서로 뭉치면서 3차원 스페로이드 형태를 만들었다

.

 이와 함께 함암제 저항성을 가진 종양 암 줄기세포로 변화했다. 연구팀은 이러한 '표면자극 유도 암 줄기세포'를 고효율로 손쉽게 대량 배양했다.

특정 고분자 박막에서 배양된 표면 자극 유도 암 줄기세포 스페로이드는 약 24시간 안에 형성되며, 암 줄기세포 관련 유전자의 양이 배양시간에 따라 증가하는 것으로 나타났다.

이는 실제 항암제를 처리했을 때 뛰어난 약물저항성을 지니고 있음을 확인했다. 또 종양 동물모델에서 비교그룹에서 보이지 않았던 다른 장기로 암이 전이되는 사실도 확인했다.연구팀은 전체염기서열분

석(Whole-genome sequencing)으로 표면 자극 유도 암 줄기세포와 실제 암 환자 암 줄기세포와의 유사성도 확인했다.전상용 교수는 "이미 시판되고 있는 다양한 종류의 암 세포주 뿐만 아니라 환자의

 생체 내 환경과 유사한 3차원 스페로이드 형태로 암 줄기세포를 고효율로 쉽게 대량 배양할 수 있는 원천 기술을 개발했다"며 "향후 암 줄기세포 기초 연구와 약물 개발의 패러다임을 바꿀 수 있을 것으로

기대한다"고 말했다. 이번 연구에는 최민석·최윤정 박사, 유승정 박사과정이 공동 1 저자로 참여했다. 연구 결과는 미국 암학회(AACR) 국제학술지인 '암 연구(Cancer Research)'에 지난 달 24일자 온라

인 판에 게재됐다.연구는 삼성전자 미래기술육성재단의 지원을 받아 수행됐다. 재단 측은 올해 9월부터후속과제 사업으로 3년 연장 지원을 결정했다.