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신약개발에는 막대한 비용과 시간이 투입되지만 그에 비해 성공할 확률은 매우 희박합니다. 실제로 여러 신약후보 물질 중 개발에 성공해 허가받을 확률은 0.01~0.02% 정도로 알려져 있습니다. 신약개발을 위해서는 임상시험 전에 동물실험과 세포배양모델과 같은 전임상시험을 거쳐야 하는데, 동물실험은 동물 윤리적인 문제뿐만 아니라 인체에 그대로 반영하기에는 정확도가 떨어지는 제한점이 있습니다. 세포배양모델 역시 인체 조직 내 생리적 특성을 제대로 반영하지 못하는 경우가 있습니다. 이 때문에 실제 조직과 장기를 대상으로 보다 정밀하고 새로운 모델에 대한 필요성이 제기돼 왔고, 그중 동물실험을 대체하고 임상시험의 예측성을 향상시킬 수 있는 3D생체모사 조직칩 기술개발에 대한 관심도가 높아지고 있습니다.

3D생체모사 조직칩은 생체조직의 미세 환경을 마이크론(μm·100만분의 1m) 크기의 정밀 구조물로 구현, 칩에서 세포를 배양해 생리적 유사성이 우수한 인공 장기 모델을 만드는 기술로서, 미국, 유럽 등 해외에서는 이를 기반으로 하는 제품들이 이미 출시됐고 제약회사와의 협업을 통해 신약개발에 활용되고 있는 상황입니다. 이러한 체외진단 의료기기 시장의 규모는 연평균 6~7% 성장률로 계속해서 증가하고 있지만, 아직까지 국내에서는 단일 장기를 타깃으로 하는 조직칩 위주로 개발되고 있습니다. 이에 분당서울대학교병원을 포함하여 총 13개 참여기관과 협력해 다중장기 조직칩 상용제품 개발 계획을 수립하였습니다. 다중장기는 장, 간, 신장을 하나의 칩 위에 동시에 올리는 것으로 장기 사이의 상호작용을 함께 볼 수 있어 좀 더 많은 정보를 확인하고 임상자료를 예측할 수 있다는 장점이 있습니다. 연구진은 연구약물이 흡수, 분포, 대사, 배설되는 모든 과정을 다중장기 조직칩에 구현시키고 여기에 질환모델 모듈을 추가해 약물 독성 및 유효성을 함께 평가할 수 있는 시스템을 개발하고자 합니다. 이러한 성과가 동물대체시험법으로 승인될 수 있도록 정부 유관기관과의 협의를 이어 나아가고자 합니다.