
CAR-T 치료제 효과·부작용 유무 이제 '칩' 하나로 예측
[메디칼타임즈=이인복 기자]차세대 항암제로 불리는 CAR-T 치료제의 효과와 부작용을 미리 점검해 볼 수 있는 기술이 나와 학계의 주목을 받고 있다.인체의 골수 구조와 면역 체계를 그대로 구현하는 마이크로칩이 바로 그것으로 치료제 개발과 치료법 개선에 혁신이 될 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다.CAR-T 치료제 효과와 부작용을 미리 점검할 수 있는 '백혈병 칩'이 개발됐다(사진=뉴욕대학교)현지시각으로 3일 국제학술지 네이처(Nature)에는 인간 골수를 재현하는 마이크로칩에 대한 검증 연구 결과가 공개됐다(10.1038/s41551-025-01428-2).키메라 항원 수용체(CAR)를 이용한 세포 치료는 백혈병과 같은 혈액암 치료에서 두각을 나타내고 있는 치료법이다.신체의 면역 체계를 활용한다는 점에서 다양한 분야에 적용이 가능해 차세대 항암제로 꼽히고 있는 상황.하지만 엄청난 잠재력에도 불구하고 백혈병 환자의 거의 절반이 재발하는데다 많은 환자들이 부작용을 경험한다는 점에서 아직까지 한계도 분명하다.의학계에서 과연 어떤 환자에게 CAR-T 치료제가 효과를 볼 수 있는지를 예측하는 이른바 개인화된 맞춤 치료에 집중하고 있는 이유다.뉴욕대 웨이창 첸(Weiqiang Chen) 교수가 이끄는 다기관 연구진이 CAR-T 치료제의 효과를 예측할 수 있는 장치를 개발한 배경도 여기에 있다.실제 환자에게 CAR-T 치료제를 직접적으로 적용해 이를 파악하기에는 비용과 부작용 부담이 크다는 점에서 이를 미리 알아볼 수 있는 장치가 필요하다는 판단에서다.이에 따라 연구진은 백혈병이 발생하는 골수의 세 영역, 즉 혈관과 골수 주변, 골수 외벽을 그대로 재현할 수 있는 소형 마이크로 칩을 개발했다.이 장치에 환자의 골수 세포를 이식하면 칩의 시스템은 자가 조직화를 시작해 세포들이 콜라겐과 피브로넥틴, 라미닌과 같은 자체 구조 단백질을 생성하며 물리적 구조를 형성한다.특히 시간이 지난 뒤에는 조직의 복잡한 면역 환경을 그대로 유지한다는 것이 핵심이다. 환자의 골수 체계를 그대로 칩에 구현할 수 있다는 의미다.웨이창 첸 교수는 "이 기기는 골수와 면역 체계를 3차원으로 그대로 모방하는 것이 핵심"이라며 "인체의 복잡성을 매우 유사하게 재현한다는 점에서 CAR-T 치료제를 넣었을때 어떻게 반응하는지를 미리 관찰할 수 있게 해준다"고 설명했다.실제로 연구진은 영상 기술을 활용해 이 '백혈병 칩'에 CAR-T 치료제를 넣은 뒤 개별 면역 세포가 혈관을 통과하고 암세포를 인식해 제거하는 과정을 모두 관찰하는데 성공했다.과거 동물실험이나 인체 임상에서는 관찰이 불가능했던 일이다.또한 연구진은 이렇게 투입된 면역 세포가 치료의 직접적인 표적이 아닌 다른 면역 세포도 활성화 하는 과정을 관찰하는데 성공했다. 치료 효과와 더불어 부작용에 영향을 미칠 수 있는 이른바 '방관자 효과'를 처음부터 끝까지 볼 수 있다는 의미가 된다.연구진은 이 백혈병 칩이 CAR-T 치료제의 효과와 부작용을 미리 점검하는 것을 넘어 향후 치료제 개발에 혁신적 변화를 가져올 수 있다고 강조했다.웨이창 첸 교수는 "이 칩을 활용하면 의사들이 치료전에 환자의 암세포를 치료하기 위해 어떠한 치료제가 필요한지 비교, 분석할 수 있게 된다"며 "더욱 면밀한 맞춤 치료를 구현할 수 있다는 의미"라고 말했다.아울러 그는 "특히 이 칩은 2주만에 준비가 된다는 점에서 몇 달간의 준비가 필요한 동물보다 매우 비용효과적으로 빠르게 실험을 진행할 수 있다"며 "CAR-T 치료제 개발을 획기적으로 가속화할 수 있는 혁신적 진전"이라고 밝혔다.