암 오가노이드(장기모사체)를 통한 항암제 개발이 가시화 되고 있다. 미국 식품의약국(FDA)이 동물실험 단계적 폐지를 발표한 이후 오가노이드를 활용한 연구가 세계적으로 주목을 받으면서 국내 기업들의 연구 개발에도 힘이 실릴 전망이다.

3일 업계에 따르면 국내 바이오 기업들은 지난 달 28~30일 미국 시카고에서 열린 세계 최대 암학회인 '미국암연구학회(AACR) 2025' 에서 암 오가노이드를 통한 항암제 개발 성과를 잇달아 공개했다.

포도테라퓨틱스는 암 오가노이드와 면역세포 공배양 플랫폼을 활용한 정밀 치료 반응 예측 연구 성과를 공개했다.

첫 번째 포스터 발표는 폐암, 위암, 직장암 환자 유래 암 오가노이드에 면역세포를 함께 공배양한 뒤, 다양한 항암제 및 방사선에 대한 반응을 분석한 연구다. 연구팀은 방사선 조사 후 세포 생존률, DNA 손상 반응 등을 정량 평가했으며, 실제 환자 임상 반응과 비교한 결과 높은 일치도를 보였다. 이번 연구는 면역 미세환경의 재현 문제를 극복하고, 개인 맞춤형 방사선 치료 전략을 수립하는 데 활용될 수 있는 정밀 예측 도구로 주목받고 있다.

두 번째 포스터에서는 위암 환자의 복수에서 유래한 종양세포를 오가노이드로 배양하고, 여기에 환자 유래 말초혈액 단핵세포(PBMC)를 공배양한 후 면역관문억제제를 처리해 면역 반응성을 분석했다. 실제 환자의 치료 결과와 유의한 상관관계를 보여, 환자 맞춤형 면역항암제 처방을 위한 핵심 기술로 발전할 수 있을 것이란 기대를 모았다.

포도테라퓨틱스 김정은 상무는 "우리 플랫폼은 단순 실험 수준을 넘어, 실제 환자의 예후를 예측하고 정밀 치료를 설계할 수 있는 통합 솔루션"이라며 "향후 인공지능(AI) 기반 분석 기술과의 결합을 통해 더욱 고도화된 정밀의료 솔루션을 선보일 것"이라고 전했다.

신라젠 역시 같은 자리에서 큐리에이터와 공동으로 3D 종양 모델을 통한 항암제 개발 사례를 공개했다.

큐리에이터는 미국 캘리포니아 샌디에이고에 본사를 둔 3D 오가노이드 연구에 특화된 생명공학 회사다. 양사는 지난해 6월 3D 종양 면역 미세환경(TIME) 모델을 통해 항암제로 개발 중인 'BAL0891'과 면역항암제의 병용 시너지 확인 및 바이오마커 확보 등을 위한 공동연구 계약을 체결한 바 있다.

첫 번째 연구에서 암 환자로부터 확보한 종양 샘플을 기반으로 인체 암 환경을 모사한 3D 종양 미세환경 모델에서 BAL0891 단독 투여 시 항암 면역반응이 유도됐다. 또한 면역항암제(anti-PD-1) 항체와 병용 투여 시에는 면역반응이 높아져 암세포 사멸 효과가 나타나는 것을 확인했다.

두 번째 연구는 다양한 암종 환자에서 얻은 종양 샘플을 기반으로 한 3D 종양 모델을 이용하여 BAL0891에 대한 환자 간 반응의 이질성을 분석한 연구다. 이를 통해 BAL0891 치료에 반응할 가능성이 높은 환자군을 예측할 수 있는 바이오마커를 확보하고, 이를 기반으로 환자 선별 및 맞춤형 병용 치료 전략이 가능함을 입증했다.

신라젠 관계자는 "신라젠과 큐리에이터의 연구 결과는 그 결과 자체로도 큰 의미가 있으며 최근 미국과 유럽 등에서 장려하는 오가노이드를 활용한 연구라서 매우 큰 의미가 있다"라고 말했다.