MIT·다나파버 등 국제연구진, 암 오가노이드 665종 구축

매사추세츠공과대학교(MIT), 브로드연구소, 다나파버 암연구소, 미국 국립암연구소(NCI) 등이 참여한 국제 공동연구진이 환자의 실제 종양에서 유래한 차세대 암 조직 모델 665종을 구축해 5일(현지시간) 국제 학술지 네이처에 발표했다. 이번 결과물은 '인간 암 모델 이니셔티브(HCMI)'라는 이름으로 10년간 이어진 국제 협력 프로젝트의 결실이다.

연구진은 25개 암종에 걸쳐 환자 2780명의 종양 조직을 수집해 배양한 끝에 665종의 모델을 완성했다. 이 중 153종은 그동안 연구용 모델이 드물었던 희귀암에서 얻은 것이고, 522종은 환자의 치료 이력 등 임상 정보까지 함께 확보됐다.

오가노이드 등 3차원 모델, 실제 종양과 97% 넘게 일치

새로 구축된 모델은 대부분 오가노이드(줄기세포나 조직 일부를 입체적으로 배양해 실제 장기·종양과 비슷한 구조로 만든 배양물) 형태이며, 일부는 스페로이드(세포를 둥글게 뭉쳐 배양한 조직 덩어리)와 2차원 세포주로 이루어졌다. 원래 종양과 비교한 결과 유전적 특성 일치율은 97.8%, 유전자 발현을 조절하는 화학적 표지인 후성유전적 특성의 일치율은 95%로 나타나 실험실에서도 환자의 실제 종양과 비슷한 반응을 살펴볼 수 있는 것으로 확인됐다.

MIT 코흐연구소의 제시 보엠 연구원은 "인간 게놈과 암 게놈 분석이 이뤄진 지난 20년 동안 암 표적에 대한 아이디어는 많았지만, 이를 검증하고 신약 개발에 나서려면 실험실에서 쓸 수 있는 실험 체계가 필요했다"고 말했다. 그는 이어 "기존 모델 대부분이 유럽계·동남아시아계 환자에서 나온 것이어서, 모든 암종과 유전형, 인종을 대표하려면 훨씬 더 많은 모델에 투자해야 한다는 것을 깨달았다"고 덧붙였다.

ATCC 통해 전 세계 연구자에 무료 배포

완성된 모델은 비영리 세포주 보관기관인 미국형질배양수집기관(ATCC)에 기탁돼 전 세계 연구자가 내려받아 쓸 수 있게 됐다. 유전체 정보와 치료 이력 등 임상 데이터도 함께 공개된다. 연구진은 이 모델들이 신약 후보물질을 검증하고 환자 개개인의 특성에 맞춘 정밀의료 연구를 진전시키는 도구로 쓰이길 기대한다고 밝혔다.

연구에 참여한 무쉬리크 알자즈라웨 연구원은 "이 정도 규모의 자원은 겉으로 드러나지 않는 체계적인 노력 덕분에 가능했다"며 "환자들이 기증한 소중한 조직에서 앞으로 최대한 많은 통찰을 이끌어내는 것이 다음 과제"라고 말했다.

자료: 매사추세츠공과대학교(MIT), 브로드연구소, 다나파버 암연구소, 국립암연구소(NCI)