사람의 몸과 비슷한 환경에서 약물 반응을 테스트할 수 있는 기술이 개발됐다.

가톨릭대 의대 약리학교실과 가톨릭임상약리학연구소 연구팀은 ‘다중 장기칩(multi-organ-on-a-chip)’과 ‘생리기반 약동학 모델(PBPK)’을 결합한 플랫폼을 구축했다. 

연구팀은 사람의 장, 간, 신장 세포를 각각 3차원 구조로 배양한 후, 이 장기들이 마치 몸 안에서처럼 서로 연결된 상태로 약물 반응을 실험했다. 

실험에는 진통소염제인 디클로페낙이 사용됐으며, 약물이 혈액에 얼마나 존재하는지 보여주는 ‘혈중 농도–시간 곡선’이 사람을 대상으로 한 임상시험 결과와 매우 높은 일치도를 보였다.

이번 연구는 동물실험을 대체하거나 보완하는 방법으로 주목되며, 신약 개발 속도를 높이고 비용을 줄이는데 기여할 것으로 기대된다.

연구팀은 이와 함께 장기칩 안의 세포들이 약물에 노출된 후 어떤 유전자가 얼마나 활성화되는지 분석함으로써, 약물 반응과 관련된 유전자 신호를 비롯해 독성 반응과도 연결될 수 있는 분자 단서를 찾아냈다. 

이는 약물의 부작용을 예측하거나 맞춤형 약물 개발에 도움이 될 수 있다.

이번 연구는 식품의약품안전처의 연구개발사업 지원을 받아 수행됐으며, 국제학술지 BioChip Journal에 실렸다.