"바이오프린팅으로 면역계 구현… 독성평가 속도" [제18회 서울국제신약포럼]
강연 이유빈 국가독성과학연구소 글로벌의약바이오연구단 선임연구원
!["바이오프린팅으로 면역계 구현… 독성평가 속도" [제18회 서울국제신약포럼]](https://image.fnnews.com/resource/media/image/2026/05/21/202605211821023477_l.jpg)
국가독성과학연구소 글로벌의약바이오연구단이 인체 면역을 기반으로 한 차세대 치료제 평가 플랫폼 개발과 키메릭항원수용체-자연살해세포(CAR-NK) 설계 최적화 연구를 가속화하고 있다.
이유빈 국가독성과학연구소 글로벌의약바이오연구단 선임연구원은 21일 열린 제18회 서울국제신약포럼에서 '인체유래 면역모사계 기반 CAR-NK 설계 최적화 연구' 강연에서 "유전자·세포치료제 개발 속도가 빨라지는 가운데 기존 독성평가 체계만으로는 충분히 설명하기 어려운 면역 반응을 정밀하게 읽어내고 후보물질의 유효성과 안전성을 함께 검증할 수 있는 의사결정 프레임워크를 구축하는 데 초점이 맞춰졌다"고 강조했다.
연구의 핵심은 인체 면역세포를 중심에 둔 조립식 3D 체외(in vitro) 모델이다. 연구팀은 혈액에서 추출한 말초혈액단핵세포(PBMC)를 간, 신장 등 장기 구성 세포와 함께 공배양해 특정 물질이 투여됐을 때 조직 손상과 면역 반응이 어떻게 연결되는지를 분석하고 있다.
간 독성 모델에서는 간세포와 혈관 내피세포, 면역세포 간 상호작용을 구현하기 위해 간의 미세구조인 디세강과 세포 간 분비 신호 작용에 주목했다. 연구팀은 하이드로겔 기반 구획화와 3D 바이오프린팅 기술을 적용해 세포 간 상호작용을 유지하면서도 각 구성 요소의 역할을 개별적으로 분석할 수 있는 시스템을 구축했다.
특히 연구팀은 면역세포만 있거나 간세포만 있는 경우보다 간세포·비실질세포·면역세포가 함께 존재할 때 사이토카인 반응이 훨씬 정밀하고 강하게 나타난다는 점을 확인했다.
연구팀은 이 같은 플랫폼의 재현성과 표준화 가능성도 함께 높이고 있다. 사용 세포와 하이드로겔을 상용화 재료 중심으로 구성하고 3D 바이오프린팅 기반 전자화된 제조 방식으로 휴먼 에러를 줄이는 방향이다. 연구 범위는 신장 모델로도 확대되고 있으며 면역 환경이 포함된 3D 신장 모델에서 섬모 관련 지표 변화와 손상 경로를 분석해 새로운 독성 바이오마커 발굴 가능성도 모색하고 있다.
이 선임연구원은 "이러한 모델이 단순히 독성 유무를 가리는 데 그치지 않고 어떤 변수에서 문제가 발생하는지, 어떻게 조건을 조정하면 다음 단계로 넘어갈 수 있는지까지 제시하는 의사결정 지원 도구가 돼야 한다"고 강조했다.
연구팀은 실제로 CAR-NK 등 세포치료제 개발 과정에서 유효성과 안전성을 함께 반영한 최적 조건 탐색, 후보물질 비교 평가, 면역 부작용 기전 분석 등에 이 플랫폼을 적용하고 있다.
특별취재팀 강중모 팀장 강경래 김현철 정상희 기자
