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약사공론

미래 장기칩 기술의 현장을 가다

이현지 청년기자   2018-04-23 09:00:14


이화여대 약학대학에서는 매년 ‘Ewha Pharm Challenger’라는 공모전을 개최한다. 재학생 4명이 팀을 꾸려 약학 분야 혹은 융합 가능한 분야 중 주제를 정하고 이에 대한 국내·해외 기관 탐방 기관을 정해 제안서 제출한다.

이 후 면접을 통해 최종 선발이 되면 실제 그 탐방 기관을 견학할 수 있는 프로그램이다. 자신이 관심있는 분야의 전문가들과 해외기관을 방문할 수 있는 흔치 않은 기회이다 보니 학생들 사이에서도 경쟁이 치열하다. 이런 엄청난 경쟁을 뚫고 ‘Girls on Chips’ 팀은 올해 미국 동부를 다녀왔다.

팀명에서도 유추할 수 있듯이 Organs-on-a-chip이 탐방 주제이다. 이는 전자회로가 놓인 투명한 엄지손가락 크기의 플라스틱 칩으로 특정 장기를 구성하는 세포 배양을 통해 해당 장기의 기능, 특성을 보이며 역학적이고 생리적인 세포반응을 모방해낸다.

발전가능성이 무궁무진하다 보니 2000년대 중반 이후 장기칩 기술 개발이 본격화 되었고, 미국 NIH(National Institutes of Health)는 2012년부터 프로젝트를 계획하여 연구를 지원하고 있다.

팀원들은 먼저 국내 사전 조사를 통해 배경지식을 쌓았다. Organs-on-a-chip을 연구하고 계시는 교수들과 박사들을 만나 이야기를 들었다.

임여경 학생은 “학부생인 우리를 만나줄까 의심도 들었지만 대부분의 교수님, 박사님들께서 흔쾌이 응해 주셨고 그 분들의 연구에 대해 배우며 광범위한 주제를 점점 좁혀 나갈 수 있었다. 이번 팜챌린저를 통해 처음 알게 된 Organ-on-a-chip의 목표와 그 기술에 대해 알아가는 과정들이 매우 재미있었다”라고 말했다.

2018년 2월, ‘Girls on Chips’ 팀은 철저한 사전 조사를 마치고 미국 동부로 떠났다. 제안서에 적었던 해외 기관들에 팀원들이 직접 연락하여 방문 허가를 받았다. 탐방 기관 중 몇 곳을 소개한다.

△ Wyss Institute
Organs-on-a-chip의 선구자인 Donald Ingber가 founding director로 있는 하버드 대학 부설 연구기관이다. Organ-on-a-chip을 개발하고 이를 vascular channel을 통해 연결하는 것을 연구하고 있으며 목표는 human body-on-a-chip을 개발해 신약후보물질의 안정성과 효능을 측정할 수 있도록 하는 것이다.

△ MIT(Roger Kamm 연구실)
기계적 자극에 의해 세포가 어떻게 반응하는지 연구하여 이를 통해 혈관질환을 위한 치료법을 연구한다. 지난 5년간 3차원적 미세환경을 모방한 미세 유체 platform을 개발하고 cell migration, angiogenesis, differentiation에서의 interstitial flow 등과 같은 기계적 자극의 역할에 대한 연구했다.

△ Emulate
Donald Ingber가 설립한 스타트업 기업으로 Wyss Institute의 organ-on-a-chip 기술과 산업개발, 맞춤형 약물개발을 위한 자동화된 기계를 만들고 상업화를 목표로 한다. 그러나 궁극적인 목표는 organ chip을 상용화해 맞춤의약을 실현할 수 있도록 개개인의 organ chip을 만드는 것이다. 현재 NIH에서 지원받고 있는 ‘Space on Chip’ 프로젝트를 진행중이다. 이는 Emulate 사가 개발한 brain chip을 우주선에 실어 우주 환경에 노출시킨 후 chip의 변화를 보고, 인체 생리학적으로 어떤 영향을 받을지 예측하는 프로젝트이다.

‘Ewha Pharm Challenger’ 프로그램을 통해 팀원들은 평소 관심 있었던 Organs-on-a-chip에 대해 자세히 알 수 있었고 바쁜 약대 생활에 치여 잊었던 열정을 되찾는 경험이 됐다고 전했다.

특히 팀장이었던 박지원 학생은 “평소 연구자의 꿈이 있었기 때문에 탐방이 굉장히 의미 있었다. 진로와 관련해 주체적으로 한 활동은 처음이었고 이는 미래를 위한 동기부여가 되었다”고 말했다.

이처럼 졸업 후의 진로를 구체화할 수 있는 프로그램들은 미래의 약학도에게 큰 도움이 되고 있다.

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