3D바이오프린팅 기업 클리셀은 동물실험의 대체와 보다 정확한 신약 테스트를 위해 장기칩(특정 장기를 구성하는 세포를 배양한 뒤 이 세포들을 칩 위에서 해당 장기의 생리학적 특성을 유지할 수 있도록 구현한 인공장기 모사체, Orgasn on a Chip) 기술과의 융합을 적극적으로 추진하기로 하고, 이와 같은 비전을 8일 오송첨단의료재단이 주최한 한국첨단대체시험컨퍼런스에서 발표했다.
동물실험은 각국에서 규제가 강화되고 있음에도 불구하고 국내에서 연간 500만 마리의 동물이 희생되고 있으며, 전 세계적으로는 1억 마리가 넘는 동물이 희생되고 있다. 그럼에도 임상실험의 성공 확률을 감안하면 동물실험으로 진행되는 전임상시험은 이와 같은 희생에도 불구하고 95%는 결과적으로 약효를 검증하는데 실패한다고 볼 수 있다.
이에 따라 보다 정확한 신약 테스트를 위한 인공장기 모사체의 개발은 우리나라뿐 아니라 미국 등 선진국에서도 활발하게 진행되고 있으며, 이와 같은 인공장기 모사체를 위해 많은 바이오산업 연구자들이 관심을 가지고 연구를 진행하는 분야가 ‘장기칩’이다. 올해 초 미국 FDA에서 동물실험 의무화 조항을 폐지함으로써 동물실험을 대체하기 위한 수단으로 널리 연구되고 있는 장기칩의 연구는 보다 활발해질 것으로 예상된다.
그러나 장기칩은 직접 연구자가 칩 안에 세포를 삽입하고, 또 인체조직 모사를 위해 세포로 원하는 패턴을 만들어야 하기 때문에 상업화를 위한 재연성 및 생산성에 있어 제약이 있었다. 이에 따라 3D프린터를 사용해 장기칩 안에 세포를 삽입하고 패터닝하려는 시도는 있어왔지만 주로 고점도 물질을 선 형태로 출력하는 일반적인 익스트루전(Extrusion) 방식의 3D바이오프린터는 점도가 낮은 세포를 원하는 위치에 삽입하는데 한계가 있어 활발하게 적용되지는 못했다. 때문에 많은 장기칩 연구자들은 3D바이오프린팅을 장기칩 기술을 보완하는 것이 아닌 대체재 중의 하나로 인식하는 경우가 많았다.
클리셀의 3D바이오프린터는 세포를 원하는 위치에 떨어뜨릴 수 있는 드롭렛 방식을 사용하고, 연구자가 원하는 형태의 패턴을 만들어 출력할 수 있는 자체 개발 소프트웨어로 편리하게 여러가지 종류의 세포로 다양한 패턴을 설계하고 출력할 수 있다.
클리셀의 바이오프린팅 사업부장 채수윤 부사장은 “최근 논문에서 3D바이오프린팅을 통해 장기칩 상용화를 보다 가속화하자는 의견이 제시되고 있다. 당사의 프린터는 장기칩 제작의 한계를 극복하는데 활용할 수 있는 가장 이상적인 조건을 갖추고 있기 때문에 국내외 장기칩 연구자와의 협력을 통해 이를 검증하고, 또 궁극적으로는 동물실험 대체를 앞당기는데 이바지하고자 한다”고 밝혔다.
이와 같은 바이오기술의 융합으로 앞으로 매년 1억 마리가 넘는 실험용 동물을 희생시키지 않고도 신약을 개발하고 의학을 발전시킬 수 있는 시대가 조속히 도래하기를 기대한다.
