싱가포르 난양이공대(NTU) 연구팀이 인체 기관을 모방한 '인공 생체 칩(organ on a chip)'을 제작, 동물 임상시험을 대체할 수 있을 전망

   - 이 인공 생체 칩은 혈관의 건강 상태를 파악하면서, 심장마비와 뇌졸중의 주요 원인인 혈관 협착을 일으키는 죽상동맥경화증을 진단하는 데 사용
   - NTU 연구팀은 이 인공 생체 칩을 이용, 동물 임상시험에서는 수행할 수 없었던 혈관 내피를 형성하는 세포들의 염증 반응을 관찰하는 데 성공
※ 지금까지는 질병을 연구하거나 새로운 약물을 시험할 때 흔히 동물을 대상으로 해 동물 학대 비난에서 자유롭지 못했으나 인공 생체 칩을 이용하면 이 같은 비난에서 탈피
   - 죽상동맥경화증은 혈액 속 지방과 콜레스테롤 및 기타 물질들이 혈전을 형성해 동맥 안쪽 벽에 침착되면서 발생하는데, 이렇게 혈전이 쌓이면 혈관이 협착되면서 심혈관 질환을 유발
   - 따라서 혈관 협착의 조절 기전을 이해하는 작업은 혈관 질환 치료를 통해 급성 심장마비 등 치명적 심혈관 질환을 예방하는데 중요

   - NTU 연구팀은 과거 혈관의 생물학적 복잡성을 재현할 수 있는 인공 생체 칩을 개발한 바 있는데, 이번에 이 칩을 혈관 내피 기능장애의 생물학적 측면과 혈류의 생체 역학도 파악이 가능하도록 개량
   - NTU 연구팀은 개량된 인공 생체 칩 성능을 검증하기 위해 염증 징후를 나타내는 단백질인 TNF-α를 혼합한 혈액을 칩에 주입
   - 이 때 염증을 일으킨 피는 정상보다 더 많은 면역세포들이 혈관 내피세포와 결합하도록 했는데, 이는 이렇게 결합된 면역세포 수를 측정하면 초기 죽상동맥경화증의 지표인 혈액 속 염증 수치 파악이 가능하기 때문
   - 이 기술은 혈액에서 순환되는 면역세포 수를 측정하는 기존 검사와 달리 환자의 질병 초기 면역반응을 더욱 정확하게 평가
   - NTU 연구팀은 인공 생체 칩이 공기압으로 혈관 협착을 정교하게 조절해 죽상동맥경화증 여부를 보다 세밀하게 관찰할 수 있었다며, 이 칩이 죽상동맥경화증 치료법 개발에 큰 도움이 될 것으로 기대
   - 인공 생체 칩은 지난 '10년 하버드대 연구팀이 폐 칩을 처음 개발한 이래 현재 심장· 안구· 동맥, 콩팥 칩이 나와 있는 상태로, 전문가들은 전신 모방 인공 생체 칩도 조만간 현실화될 것으로 예상 

[Biotechinasia, 2018.01.06]