진흥원, 보건의료 R&D 전문가리포트
[한국보건산업진흥원]
생물학과 의학 기술의 발전으로 인해, 새로운 치료제 및 질병치료기술이 지속적으로 개발되고 있지만, 새로운 의약품 및 치료기술의 효능과 부작용을 정확하게 예측하고 제어하는 것은 아직도 매우 어려운 일로 인식되고 있다. 인체에서의 효능과 부작용을 예측하기 위해서는 전임상 세포 실험과 동물실험, 인체를 대상으로 하는 임상실험 등 다양한 단계를 거치는 것이 필요하고, 이에 따라 필연적으로 신약의 개발 및 승인을 위해서는 긴 시간과 많은 비용을 필요로 하게 된다. 이러한 문제점의 근본적인 원인은 인체를 대상으로 하는 실험은 제한적으로 수행할 수밖에 없는 반면, 동물을 이용한 실험은 종종 인체와는 다른 반응을 보이기 때문에 인체 반응을 정확하게 예측할 수 있는 방법이 없다는 데 다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 다양한 시도가 이루어지고 있고, 특히 멤스(MEMS) 기술과 바이오 기술을 결합한 장기칩 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 장기칩 기술의 핵심 개념은 기존의 단순한 세포배양 방식을 개선해서, 실제 인체조직과의 유사성이 높은 생체환경을 모사함으로써 약물에 대한 응에 있어서 인체와의 유사성을 높이고자 하는데 있다. 2000년대 초반부터 미국과 유럽을 중심으로 개발이 이루어진 장기칩 기술은 최근 몇 년간 피부, 장, 간, 심장, 혈관 등 다양한 장기 조직을 대상으로 개발되는 성과를 보여 왔고, 보다 최근에는 장-간, 피부-간, 간-혈관-지방 등 2종 이상의 장기를 칩 상에서 연결하여 여러 장기가 복합적으로 작용하는 상황을 모사하는 시도도 루어지고 있다. 장기칩 기술의 완성도가 높아짐에 따라 신약개발과 질병치료법 개발과 같은 의학 분야 뿐 아니라, 화장품, 건강기능식품 등의 분야에서 필요로 하는 동물실험을 대체 또는 보완하는 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.
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