조윤경 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 교수 연구팀이 암세포와 혈관 사이의 상호작용을 대량으로 실시간 분석하는 미세 유체 칩인 ‘ODSEI 칩’을 개발했다.
암세포는 빠르게 자라기 위해 정상세포보다 많은 영양분과 산소가 필요하다. 이러한 자원을 스스로 만들 수 없어서 주변의 혈관세포를 자극해 필요한 자원을 끌어온다. 변화무쌍한 암 전이, 약물 내성 메커니즘을 밝히고 효과적 치료 전략을 세우기 위해서 암과 혈관의 상호작용을 이해해야 한다.
연구팀이 개발한 ODSEI 칩은 1000개 이상의 암 덩어리(종양 스페로이드)를 혈관 세포와 함께 배양해 분석하는 장치이다. 개방형 구조로 설계돼 특정 시점에 원하는 스페로이드만 회수해 유전자 분석을 할 수 있다. 이를 통해 암세포가 혈관과 상호작용하며 내성을 획득하는 경과를 추적할 수 있다.
연구진은 이 기술로 유방암 치료제인 타목시펜의 내성 발생 과정을 연구했다. 단일 세포 RNA 시퀀싱과 단백질 분석을 통해 혈관 약물 전달 효율을 높일 수 있는 바이오마커인 IL-8, TIMP-1을 발굴했다. 또 이 신호 물질들이 암세포의 생존 신호를 활성화하고 치료제에 대한 반응을 억제함으로써 암세포가 약물 내성을 보이는 과정을 규명했다.
조윤경 교수는 “종양 미세환경을 정교하게 모사한 조건에서 약물 내성을 효과적으로 연구할 수 있는 길이 열렸다”며 “이 기술은 환자 맞춤형 치료법 개발을 위한 중요한 플랫폼이 될 것”이라고 기대했다.
참고 자료
Advanced Science(2025), DOI : https://doi.org/10.1002/advs.202410659
