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인체 약물반응 예측하는 ‘생체모사 시스템’ 개발

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  • 류준영 기자
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  • 2020.12.03 12:00
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혈액 순환을 모사한 순환 배양시스템/사진=생명연
혈액 순환을 모사한 순환 배양시스템/사진=생명연
한국생명공학연구원 줄기세포융합연구센터 정초록 박사 연구팀이 신약개발에 보다 정확한 인체 반응을 얻기 위해 ‘생체모사 세포배양시스템’과 기능성 인체 세포를 결합한 새로운 인체 약물반응 시험모델을 개발했다고 2일 밝혔다. 이는 신약개발의 정확성과 비용 감소 효과를 가져올 것으로 보인다.

신약개발 단계별로 사용되는 시험모델은 정확하고 인체와 닮은 모델을 개발하는 연구가 활발히 진행 중이다. 사람을 대상으로 하는 임상시험 전단계의 비임상시험에서 살아있는 동물 체내에서의 약물반응을 시험하는 약동력학시험(Pharmacikinetics, 시간에 따른 체내에서 약물의 농도변화), 약독성학시험(Pharmacodynamics, 시간에 따른 체내에서 약물의 농도변화에 의한 신체의 반응) 등이 진행된다.

비임상시험을 위한 시험모델은 생체의 장기간 연계와 혈액순환을 모두 모방해야 하며, 장기의 기능을 모사한 세포가 필수적이다.

연구팀은 2015년부터 생체의 장기간 연계와 혈액 순환을 모사한 순환 배양시스템을 개발하기 시작해 최근 최적화 과정을 통해 약동력학시험 모델로 검증했다

연구팀은 최근 약물개발 추세에 맞춰 경구용 약물의 약동학 시험을 위해 현존하는 흡수세포(Caco-2)와 간세포(HepaRG)의 기능을 효과적으로 증진시키는 신규 분화기술을 개발했다.

고기능 흡수세포와 간세포가 탑재된 순환 배양시스템에 시판되고 있는 15종 약물을 투여해 약동학 시험평가 수행 후, 인체 결과와 비교해 70% 이상의 유사성을 보임을 확인했다.

또 고도로 분화된 흡수세포, 간세포, 신장세포, 염증세포 4종의 세포를 탑재해 아세트아미노펜의 신장 독성과 항염증 효과를 검증해 약력학 시험이 가능함을 제시했다.

정 박사는 “이번 생체모사시스템은 신약개발 단계에서 현재 시행되는 비임상시험의 문제점을 보완해주는 새로운 도구가 될 것”이라고 말했다. 또 “이 새로운 시스템에 고기능 오가노이드를 탑재하여 시험을 진행 중인 만큼, 가까운 미래에는 더욱 높은 인체 유사도와 정확성을 보일 것으로 기대된다”고 덧붙였다.



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