KAIST 생명과학과 전상용, 이대엽 교수와 생명화학공학과 임성갑 교수 공동 연구팀이 특수 고분자박막을 이용해 3차원 암 줄기세포 스페로이드를 손쉽게 제작할 수 있는 세포배양 플랫폼을 개발했다고 28일 밝혔습니다.
연구팀은 '개시제를 이용한 화학 기상 증착법'을 이용한 고분자 박막을 형성해 암 줄기세포를 제작하는 데 성공했는데요. 이번 연구를 통해 암 줄기세포 기초 연구 및 약물 개발 플랫폼의 원천 기술을 제공할 수 있을 것으로 기대됩니다.
최민석, 최윤정 박사, 유승정 박사과정이 공동 1저자로 참여한 이번 연구 내용은 미국 암학회(AACR) 대표 국제학술지인 <암 연구(Cancer Research)> 10월 24일자 온라인 판에 게재됐습니다.
암 줄기세포는 항암제에 대한 내재적 저항성을 가져 암의 전이와 재발에 깊이 관여하고 있습니다. 그러나 종양 안에 극히 일부 존재하기 때문에 지금까지는 다양한 암 줄기세포의 대량 확보가 어려워 암 연구 및 약물 개발에 제약이 있었어요.
연구팀은 '개시제를 이용한 화학 기상 증착법'을 이용해 세포배양 기판 위에 특정 고분자 박막을 형성에 성공했습니다. 그 위에 다양한 암세포를 배양한 결과, 연구팀은 암세포들이 고분자박막 표면으로부터 자극을 받아 서로 뭉치면서 3차원 스페로이드 형태를 만들면서, 항암제에 대한 저항성을 가진 종양 암 줄기세포로 변화하는 것을 확인할 수 있었습니다.
연구팀은 이러한 '표면자극 유도 암 줄기세포'를 고효율로 손쉽게 대량 배양하는 데 성공하기에 이르는데요. 이번 연구에서 특정 고분자 박막에서 배양된 표면 자극 유도 암 줄기세포 스페로이드가 약 24시간 안에 형성되며 분석 결과 암 줄기세포 관련 유전자의 양이 배양시간에 따라 증가했습니다.
연구팀이 개발한 플랫폼을 통해 형성된 암 줄기세포 스페로이드는 실제 항암제를 처리했을 때 뛰어난 약물저항성을 지니고 있다고 해요. 또 종양 동물모델에서 이전에 보이지 않았던 다른 장기로 암이 전이되는 것을 확인했습니다.
전상용 교수는 "이미 시판되고 있는 다양한 종류의 암 세포주들 뿐만 아니라 환자에서 유래한 생체 내 환경과 유사한 3차원 스페로이드 형태로 양질의 암 줄기세포를 고효율로 손쉽게 대량 배양할 수 있는 원천 기술을 개발했다”며 “향후 암 줄기세포 기초 연구 및 약물 개발의 패러다임을 바꿀 수 있을 것으로 기대한다"고 말했습니다.
