[Hinews 하이뉴스] 조일주 고려대학교 의과대학 교수 연구팀이 연세대, 경북대와 공동으로 뇌 오가노이드 전기신호를 실시간 측정해 약물 효과를 직접 분석하는 차세대 약물 스크리닝 시스템을 개발했다고 밝혔다.

이번 연구는 소아 뇌전증 환자 줄기세포로 만든 뇌전증 오가노이드 모델에서 신경 신호를 측정해 약물 반응을 즉각적으로 확인했다. 기존의 간접적이고 느린 평가 방식을 획기적으로 개선할 가능성을 제시했다.

연구팀이 만든 플랫폼은 최대 10개의 뇌 오가노이드를 동시에 키울 수 있고, 내장된 미세유체 칩을 통해 각각의 오가노이드에 두 가지 약물을 5단계 농도로 정밀 투입한다. 전극을 이용해 내부 신경 활동을 실시간 측정함으로써 약물 효과를 뇌세포 전기신호로 직접 판단할 수 있다. 이 시스템 덕분에 수십 가지 약물과 농도 조건을 한 번에 시험할 수 있어, 신약 개발 과정에서 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다.

(좌측부터) 조일주 고려대 의대 융합의학교실 교수, 조승우 연세대 생명공학과 교수, 신효근 경북대학교 전자공학부 교수 (사진 제공=고대의대)
(좌측부터) 조일주 고려대 의대 융합의학교실 교수, 조승우 연세대 생명공학과 교수, 신효근 경북대학교 전자공학부 교수 (사진 제공=고대의대)
조일주 교수는 “기존 방식은 약물 투여 후 결과를 간접적으로 확인하거나 제한적인 신경 신호 측정에 그쳤다”며 “이번 기술은 뇌세포의 전기신호를 실시간으로 분석해 약물 효과를 직접 확인하고, 다양한 약물을 동시에 테스트하는 고속 스크리닝 기술이라는 점에서 의미가 크다”고 말했다.

이번 연구는 삼성미래기술육성사업과 보스턴코리아 공동연구지원사업의 지원을 받았으며, 연구 성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 ‘다중 뇌 오가노이드 전기생리학적 활동을 활용한 원스텝 약물 스크리닝 시스템’이라는 제목으로 게재됐다.

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