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제약회사가 3D프린팅 기술을 사용하는 또 다른 방법

바이오, 메디컬 분야에서 3D프린팅 기술은 매우 광범위하게 활용될 것으로 예상되지만 메디칼 임플란트 분야를 제외한 순수 바이오프린트 분야는 아직 매우 초기 단계에 머물러 있습니다. 각종 언론에서 3D프린터로 만든 인공장기 얘기를 너무 쉽게 해버려서, 마치 곧 다가올 미래처럼 생각되지만 인공장기는 아직 넘어야할 수많은 장벽들이 남아 있는 분야입니다. 10년, 15년, 20년...아직 아무도 장담할 수 없습니다.
하지만 누구든 먼저 목표에 도달하기만 하면 어마어마한 부를 얻을 수 있는 분야이기도 하기 때문에 많은 연구기관이나 기업들이 관련 분야의 개척에 많은 투자를 하고 있습니다. 
최초로 3D프린트한 인체 조직 (Human tissue)의 상업화에 성공한 오가노보(Organovo)를 선두로 많은 대학, 연구단체가 관련 분야를 연구하고 있고 특히 중국의 Regenovo, 인도의 Pandorum 등 신흥국의 기업들도 이 시장에 뛰어들어있습니다.

이런 와중에 3D프린트한 인체 조직이 제약산업에서 중요한 역할을 하고있다(하게된다)는 사례가 있습니다. 제약공룡 중 하나인 로슈(Roche)와 바이오프린팅의 선두주자 오가보노(Organovo)가 함께 3D프린트된 간조직으로 약물의 간독성 실험 연구를 한 논문이 Plos One에 게재되었다는 소식입니다.

 

 

 

약물유도간손상(DILI: Drug Induced Liver Injury)은 급성간부전의 원인이자, 신약이 시판된 이후 판매취소되는 가장 흔한 사유가 됩니다. 이 논문에서 연구된 퀴놀론계 항생제 trovafloxacin도 화이자에서 Trovan이라는 상표명으로 판매가 되었지만 심각한 간손상 사례가 지속 보고 됨에 따라 결국 허가 취소된 역사가 있는 약물입니다.

전임상단계에서 독성검사를 위해서 primary human hepatocytes (일차인간간세포?)모델을 주로 사용하는데, 간세포 기능이 급격히 떨어지기 때문에 단기간에 미치는 영향밖에는 연구하지 못하는 문제가 있습니다. 이에 연구진들은 오가노보의 바이오프린트된 간조직으로 독성 테스트를 진행하게 되었습니다.

 위에서 언급한 trovofloxacin과 levofloxacin(구조적으로 trovofloxacin과 비슷한 성분)을 비교하여 두 약물의 독성프로필을 구별해낼 수 있었다고 합니다. 오가노보가 생산하는 인간 간 조직은 실질세포(간세포: hepatocyte)와 비실질세포(내피, 간성상세포)로 구성되어있으며  공간적으로 패턴화되어있는데, 3차원 구조 덕분에 조직 세포들을 구별해낼 수 있었고, 특히 3D프린트된 조직은  4주 이상 ATP와 알부민 레벨과 약물이 유도하는 CYP450s 효소 활동을 유지하였기 때문에 2D세포배양 방식으로는 얻을 수 없는 연구결과들에 도달할 수 있었다고 합니다.
 

Trovafloxacin이 바이오프린트된 간조직의 세포접착손실과 간세포괴사를 일으킴

오가노보측은 자사의 바이오프린팅 기술이 전임상단계에서 신약후보군의 독성을 효과적으로 알아낼 수 있는 연구방법으로 자리매김할 수 있을 것으로 기대하는 것 같습니다.  

이번 연구는 "Bioprinted 3D primary liver tissues allow assessment of organ-level response to clinical drug induced toxicity in vitro"라는 타이틀로 7월 7일 PLOS One에 게재되었습니다.

제약산업에서는 미국의 Aprecia가 상업화에 성공한 간질약 Spritam이외에는 별다른 소식이 없었는데, 바이오 3D프린팅 분야와 접목하여 신약개발 단계에서 기술적 발전을 가져다준다는 소식이 흥미롭네요. 
신약개발이라는 미명아래에 사용(?)되는 동물에 대한 윤리적 문제까지 들어가지 않더라도 현재 기술이 가지고 있는 한계를 3D프린팅된 조직을 활용하여 해결해 나가는 모습이 멋집니다. 개인적으로 왠만큼 아프지 않고서는 약을 먹지 않으려고 하는데, 앞으로는 좀 더 안전성이 확보된 약품들을 만나게 될 날이 머지 않았나 봅니다.

We will find a way, we always have _ 영화 인터스텔라 중

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