고려대 바이오의공학부 정아람 교수 연구팀이 높은 세포 안정성과 처리량을 바탕으로 암 면역세포치료를 위한 T세포 유전자 편집 바이오칩을 개발했다.

암 면역세포치료는 보통 환자의 T세포를 분리한 후 암을 인지 및 공격 가능하게 하는 CAR(chimeric antigen receptor) 유전자를 T세포 내로 도입하여 암세포를 특이적으로 공격하는 기능을 부여한다.

이러한 T세포들은 이후 다시 환자의 체내에 주입하게 된다. 이때 세포 내 유전자 전달을 위해 바이러스나 전기천공기가 주로 이용되나 이러한 기존의 방법들은 비용적 측면 및 유전자 전달 효율 그리고 전달 후 세포 안정성에서 한계가 있다. 

이러한 한계점들을 근본적으로 해결하고자 정아람 교수팀은 T세포용 면역세포치료제 생산 플랫폼인 유체천공기(Hydroporator)를 개발했다.

해당 기술은 미세유체관 속 특이적 유동을 사용하여 세포막 및 핵막을 열어 유전자를 세포 내로 전달하는 원리를 이용한다.

이 기술은 분당 백만 개 이상의 처리량으로 다양한 종류의 전달물질을 높은 효율로 전달할 수 있다.

또한, 전달 후 전기천공기 대비 높은 T세포 안정성을 보여 차세대 면역세포치료제 생산 플랫폼으로서 잠재력을 보였다.

김혜리 연구원은 “기존 면역세포치료제 생산을 위한 바이러스, 전기천공기와 같은 플랫폼의 경우 높은 세포 안정성, 그리고 경제적 효율성 모두를 만족시키지는 못한다”며 “유체천공기가 기존의 한계를 극복할 수 있다는 가능성을 보여준 만큼 혈액암, 더불어 고형암 치료까지 새로운 지평을 열 수 있을 것”이라고 전했다. 

삼성미래기술육성사업, 한국연구재단 개인연구사업(중견) 및 미래유망융합파이오니어사업, 그리고 집단연구사업(선도연구센터)의 지원으로 수행한 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘Nano Letters(IF=10.8)’에 게재됐다.