체외에서 3D프린팅 인공 암조직을 만들고, 이 조직의 모양만 보고도 특정 유전자 발현여부를 예측하는 기술이 나왔다.

울산과학기술원(UNIST)은 바이오메디컬공학과 박태은·강현욱 교수팀과 서울아산병원 명승재 교수팀은 실제 암조직의 고경도·저산소 환경을 재현하는 인공 암조직 ‘Eba-PDO’를 개발했다고 29일 밝혔다.

암환자 유래 암세포를 체내 조건을 그대로 모사한 환경에서 키울 수 있는 3D 프린팅 인공종양조직이다.

또 이 인공 종양 조직의 성장 사진만 보고도 예후를 예측하는 인공지능(AI) 기술도 함께 나왔다.

인공 암조직의 모양을 AI로 분석하면 대장암 예후 예측의 주요 표지 유전자의 발현여부를 99%의 정확도로 맞춰낼 수 있다는게 연구팀의 설명이다.

연구팀에 따르면 암세포는 빠르게 증식하기 때문에 밀도가 높아져 정상 조직보다 딱딱하고, 산소도 부족한 환경에서 자란다.

기존 인공 암조직은 비록 실제 환자에게서 떼어낸 세포로 만들어져도 이러한 환경을 그대로 재현하지 못해, 암세포의 성장 양상이나 약물 반응이 왜곡되는 문제가 있었다.

연구팀은 암환자에게서 떼어낸 암세포를 3차원으로 배양해 만든 암 오가노이드를 바이오잉크와 섞어, 구슬 형태로 정렬해 프린팅하는 방식으로 새로운 인공 암조직을 개발했다.

바이오잉크는 젤라틴과 세포외기질 성분을 섞어 암이 자라는 딱딱하고 산소가 부족한 환경을 그대로 재현할 수 있도록 설계됐다.

이 방식으로 자란 인공 암조직은 동일 환자는 일정한 형태를 유지했지만, 환자마다 크기와 모양이 달랐다.

연구팀은 이러한 특성에 착안해 현미경 사진만으로도 CEACAM5 유전자 발현여부를 예측할 수 있는 AI를 개발했다.