인체 조직을 모사한 생체조직칩 전문 기업 멥스젠이 암조직과 최대한 유사한 환경을 만들기 위해 성균관대와 협력에 나선다.
멥스젠은 박성수 성균관대 기계공학부 교수팀과 종양미세환경(TME) 모델 공동개발 협약을 체결했다고 4일 밝혔다.
교모세포종(GBM)은 대표적인 악성 뇌종양으로, 강력한 면역 억제성을 가진 종양미세환경으로 인해 CAR-T/NK 세포 치료제 및 항암 면역치료제의 효율이 제한적이다. 이러한 한계를 극복하기 위해 최근 콜라겐 결합 도메인(CBD)과 인터루킨-12(IL-12) 단백질을 결합한 IL-12A-CBD와 염증 유발성 사이토카인인 인터루킨-6(IL-6)에 결합하는 단일 도메인 항체(sdAb) IL-6 나노바디와 같은 면역조절 치료제가 주목받고 있다.
특히 IL-12A-CBD는 제3형 콜라겐에 특이적으로 결합해 종양의 세포외기질(ECM)을 표적함으로써 면역세포의 침투 및 활성화를 유도하고, IL-6 nanobody는 종양 내 염증성 사이토카인 네트워크를 억제하여 면역억제적인 종양 미세환경을 완화한다.
두 약물을 병용할 경우 면역 활성화와 종양 억제의 시너지 효과가 기대되지만, 이러한 후보 약물이 실제로 뇌혈관장벽(BBB)을 통과해 종양 조직에 효과적으로 도달하는지를 평가할 수 있는 적절한 전임상 시스템은 매우 부족한 상황이다.
박 교수는 부산대학교 미생물학과를 졸업하고, 미국 코넬대학교에서 석·박사 학위를 취득한 생체조직칩 및 미세유체 기반 인체모사 플랫폼 분야의 선도 연구자다. 그간 종양미세환경과 면역세포 상호작용을 모사하는 다중장기칩 시스템 개발을 주도해왔으며, ‘사이언스’, 미국국립과학원회보(PNAS) 등 국제 저널에 다수의 연구를 발표했다. 또한 3D 생체조직칩, 미세유체 기반 종양침윤 평가장치 등 핵심 특허를 보유하고 있다. 현재 4D 바이오매뉴팩처링 연구실을 이끌며, 인체 생리환경을 정밀 재현하는 차세대 생체조직칩 플랫폼을 통해 정밀의료 및 신약평가 기술 발전에 기여하고 있다.
연구팀은 멥스젠의 생체조직칩 플랫폼과 자동화 장비 ProMEPS를 활용해 종양 미세환경 모델을 개발할 예정이다. 멥스젠이 축적해온 미세생리시스템(MPS) 기술력과 다양한 연구 서비스를 바탕으로 개발·검증한 뇌혈관장벽 모델 ‘MEPS-BBB’를 기반으로, BBB-GBM 단일세포 공배양 조건을 정립하고 MEPS-BBB-TME 모델을 구축해 IL-6 나노바디, IL-12A-CBD 등 다양한 소분자 면역조절제의 뇌혈관장벽 투과 및 항종양 효능을 정량적으로 평가할 수 있는 전임상 플랫폼 개발할 예정이다.
이번 협약을 통해 개발되는 MEPS-BBB-TME 모델은 향후 교모세포종을 비롯한 다양한 중추신경계(CNS) 질환 모델로 확장할 수 있으며, 신약 후보물질의 뇌혈관장벽 투과성 평가, 약물 전달 효율 검증, 면역미세환경 기반 효능 예측 등 고도화된 전임상 평가 시스템으로 발전될 전망이다.
김용태 멥스젠 대표는 “이번 협약은 난치성 뇌질환 치료제 개발을 위한 전임상 평가 플랫폼 구축에 중요한 전환점이 될 것”이라며, “멥스젠의 MPS 기술력과 연구팀의 심화된 연구 역량을 결합해, 종양 미세환경을 보다 정밀하게 구현함으로써 진보된 체외 전임상 평가 플랫폼을 구축해 나가겠다고”고 말했다.
이우상 기자 idol@hankyung.com