신약 개발에는 약 1~2조 원의 비용과 10~15년 정도의 기간이 소요 된다고 합니다. 이 정도의 투자에도 성공가능성은 매우 낮고, 개발기간동안 정말로 많은 과정을 수없이 반복해야 하는 일들은 연구자의 끈기와 인내로 담보해야 하죠. 그럼에도 불구하고 전 세계 수많은 의학자와 과학자가 신약 개발에 매달리는 이유는 성공했을 때의 효과가 다른 어떤 분야보다 크기 때문이 아닐까 싶습니다.

신약 개발의 효율성 측면에서 주목받고 있는 것이 바로 ‘랩온어칩(Lab on a chip)’입니다. ‘하나의 칩 안의 실험실’이라는 의미로, 실험실에서 연구자가 시료를 처리하는 과정을 작은 칩 하나에 집적시킨 디바이스를 뜻하는데요. 실험실의 축소판인 이 디바이스가 신약 개발에 적용되면 투입되는 시간과 비용의 획기적 절감을 기대할 수 있습니다.

KBSI 바이오융합연구부 김정아 선임연구원이 최근 인천대학교 이원종 교수 연구팀과 함께 랩온어칩 형태의 ‘약물효능 3차원 평가 플랫폼’을 개발해 주목받고 있는 것도 바로 이런 이유 때문입니다. 이번 <세상을 바꾸는 분석과학>에서 김정아 박사를 만나봤습니다.

인체와 동일한 환경을 칩 안에 구현…쉽고 빠른 검증 가능

김정아 박사가 인천대학교 연구팀과 공동 개발한 ‘약물효능 3차원 평가 플랫폼’은 인체와 동일한 환경을 칩 안에 구현해 기존의 실험으로 얻을 수 있었던 결과보다 정확한 결과를 더 효과적으로 얻을 수 있다는 점에서 매력적입니다.

보통 약물을 개발하려면 약물 후보물질을 먼저 찾고, 그 효능을 검증하기 위한 실험을 하게 되는데요. 보통 세포 수준에서의 실험으로 신약 후보 물질을 탐색하고 효능을 평가한 후, 마지막 단계로 동물 실험을 하게 됩니다. 그러나 동물 실험의 경우 막대한 비용과 시간이 소요되는 것은 물론, 윤리적인 문제에서도 자유롭지 못하다는 단점이 있는데요. 여기에 더해 실험 결과에서도 정확한 효능이 나타나지 않는 경우가 많아 이를 대체할 수 있는 기능적인 모델 개발이 시급했습니다.

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