세포주 이용한 맞춤 항암제 선택법 개발
유전적 정보 등을 이용하여 의학적 술기나 약물을 환자 개개인에 맞추는 의학에 대한 관심이 증대되는 시대가 도래하였다. 암치료에 있어서 맞춤의학의 길을 여는 보고들이 발표되고 있다. 실험실 연구이지만 미국 존스 홉킨스 킴멜암센터의 연구자들은 환자 자신의 암세포에서 얻은 세포주를 이용하여 맞춤 항암제 선택의 새로운 방법을 개발하였다.
향후 연구에서 이 기술이 성공적이라고 입증되면, 현재 사용하고 있는 약제선택 방법-느리고, 사용이 제한되고, 기술적으로 어려운-을 대체할 수 있다. 전형적으로 암전문의들은 암 발생부위와 조직병리의 암 세포 형태에 관한 소견에 근거하여 항암제를 선택해왔다. 일부 회사들이 제한된 약제를 이용하여 절제한 암조직에 대한 상업용 검사를 팔고 있다. 그러나 존스 홉킨스의대의 병리학 및 종양학 교수인 애닐밴 마이트라 교수에 따르면 이와 같은 검사에 사용되는 조직은 마취약제에 의해 손상되었거나 검사실로 운송도중 손상되어 검사결과가 대한 신뢰가 떨어지게 된다고 하였다.
이와 달리, 연구자들이 만든 세포주들은 종양을 보다 정확하게 반영하고 있어서 암세포가 반응하는 어떠한 항암제 목록에 대해 검사할 수 있다고 하였다. 이번에 만든 세포주는 사람의 췌장과 난소 종양세포를 종양 증식에 최적화된 마우스에 이식하여 제작하였다. 마우스에서 종양이 1 센티미터에 이르게 되면 배양 플라스크 내에 옮겨 다른 연구와 항암제를 검사한다. 이들은 3,000개의 약제 중에서 췌장암 세포주를 가장 효과적으로 살해하는 2가지 항암제를 성공적으로 지적해냈다. 이 결과는 1월 22일자 Clinical Cancer Research에 발표되었다.
▶ 사람의 췌장암세포주를 빠르게 만드는 방법은 nude hprt-null 마우스에 이식한 사람췌장암세포가 1 센티로 증식하였을 때, 분리하여 시험관내에서 HAT(hypoxanthine, aminopterin, and thymidine) 를 첨가한 배지를 넣어 증식시킨다. HAT 첨가 배지에서는 19일만에 암세포만 증식하였고 섬유모세포는 찾아볼 수 없었다. 그러나 HAT 배지가 아닌 경우는 섬유모세포(E, F)가 암세포보다 더 빠르게 증식하여 암세포들은 찾아보기가 어렵다. |
존스 홉킨스의 병리교수인 제임스 에셀맨 교수는 이 새로운 방법은 사람종양세포를 시험관내에서 증식시킬 때 가장 중요한 문제, 즉 종양 내에 있던 간질세포인 섬유모세포들이 과도하게 자라는 점을 극복하기 위하여 설계하였다고 하였다.
비종양성분인 간질세포들의 과도한 증식 문제를 해결하기 위하여 마이트라와 에셀맨은 마우스를 유전적으로 조작하여 섬유모세포 같은 간질세포를 화학물질로 제거하여 연구에 필요한 순수한 사람종양세포를 남기는 기술을 개발하였다. 이 기술로 기존에 없었던 세포주, 더 많은 세포주, 드물거나 연구하고 싶은 특정한 암세포주의 제작이 가능해졌다.
이와 같은 연구 개념을 입증하기 위하여, 존스 홉킨스 연구자들은 3개의 췌장관 선암 세포주와 1개의 난소암세포주를 만들어 내었다. 이후 1개의 선암세포주(Panc502)에 대해 존스 홉킨스 약제 라이브러리에 있는 3,131개의 약제에 대한 검사를 시행하여 가장 반응이 뛰어난 항암제는 디지톡신과 노갈라마이신 임을 확인하였다. 30일 동안 2가지 선암세포주가 자라고 있는 마우스에서 두가지 항암제의 효과를 관찰하여, 이 세포주 기술이 2가지 약제의 민감도를 보다 잘 예측할 수 있다는 가설을 지지하였다. 연구자들은 유전적 조작을 마우스를 실험동물 회사인 잭슨 실험실에 제공하여 다른 실험실이나 연구자에 공급할 수 있게 하였으며 다른 2가지 형태의 마우스를 판매할 회사를 찾고 있다.
[사이언스데일리 2013.2.14]