실제 암 환자 유래 암세포를 체내 조건을 그대로 모사한 환경에서 키울 수 있는 3D 프린팅 인공 종양 조직이 개발됐다.

이 인공 종양 조직의 성장 사진만 보고도 예후를 예측하는 인공지능(AI) 기술까지 함께 나왔다.

UNIST는 바이오메디컬공학과 박태은·강현욱 교수팀과 서울아산병원 명승재 교수팀이 실제 암 조직의 고경도·저산소 환경을 재현하는 인공 암 조직 ‘Eba-PDO’를 개발했다고 29일 밝혔다.

이 인공 암 조직의 모양을 AI로 분석하면 대장암 예후 예측의 주요 표지 유전자의 발현 여부를 99%의 정확도로 맞춰낼 수 있다.

암세포는 빠르게 증식하기 때문에 밀도가 높아져 정상조직보다 딱딱하고, 산소도 부족한 환경에서 자란다.

기존 인공 암 조직은 비록 실제 환자에게서 떼어 낸 세포로 만들어져도 이러한 환경을 그대로 재현하지 못해, 암세포의 성장 양상이나 약물 반응이 왜곡되는 문제가 있었다.

연구팀은 암 환자에게서 떼어낸 암세포를 3차원으로 배양해 만든 암 오가노이드를 바이오잉크와 섞어, 구슬 형태로 정렬해 프린팅하는 방식으로 새로운 인공 암 조직을 개발했다.

이 방식으로 자란 인공 암 조직은 동일 환자는 일정한 형태를 유지했지만, 환자마다 크기와 모양이 달랐다.

연구팀은 이런 특성에 착안해 현미경 사진만으로도 CEACAM5 유전자 발현 여부를 예측할 수 있는 AI를 개발했다.

연구팀은 “실제 암세포의 성장을 체외에서 재현해 분석하는 방식을 통해 보다 정밀한 환자 맞춤형 치료가 이뤄질 수 있을 것으로 기대된다”며 “향후 면역세포나 혈관 구조까지 통합하면 더 정교한 인공 암 모델로 확장할 예정”이라고 설명했다.

이다예기자 ties@ksilbo.co.kr