성균관대·차의대, 자궁내막 온어칩 개발

환자 맞춤형 난임 치료 가능성 제시

성균관대학교 생명물리학과 안중호 교수팀과 차의과학대학교 강윤정 교수팀이 환자 자궁 조직을 칩 위에 재현해 착상 적합성을 정량화하고 맞춤형 치료 반응까지 예측하는 '환자유래 자궁내막-온-어-칩(EoC)'을 세계 최초로 개발했다.

(왼쪽부터) 성균관대 안중호 교수, 차의과학대 강윤정 교수, 이가은 성균관대 박사과정 학생, 이유경 차의과학대 박사과정 학생, 구화선 난임병원 베스트오브미여성의원 대표원장. 성균관대학교

난임과 반복착상실패 환자에게 개인 맞춤 치료의 길을 열었다는 점에서 임상 적용 기대가 크다.

연구팀은 환자에서 채취한 자궁내막 세포를 3차원으로 재구성해 실제 자궁내막 미세환경을 모사하는 마이크로칩을 제작했다.

칩은 배아의 착상 친화성을 수치화하는 ERS2 지표를 도입해 의료진이 환자의 '현재 착상 적합성'과 필요한 보완 치료를 정량적으로 판단할 수 있게 한다.

기존 진단은 두께나 혈류 등 제한적 지표에 의존해 개인별 차이를 반영하기 어려웠다. 이번 플랫폼은 환자별 조직 특성을 직접 반영함으로써 착상 성공 가능성 예측 정확도를 높이고 불필요한 시술을 줄일 수 있다.

특히 칩 기반에서 다양한 약물 반응을 비교한 결과, 자궁유착 환자에게 CXCL12 처리가 혈관신생을 촉진하고 수용성을 회복시키는 데 효과적임을 확인했다.

실제 환자 치료 전후를 칩에서 추적한 결과 착상 성공 점수가 유의하게 상승해 플랫폼의 실효성이 입증됐다.

안중호 교수는 "환자 조직을 기반으로 임상에서 곧바로 활용할 수 있는 맞춤형 예측 도구를 구현한 첫 사례"라며 "향후 다기관 검증과 표준화 과정을 거쳐 난임 치료 임상 적용을 가속화하겠다"고 말했다.

환자 세포 유래 자궁내막 칩을 이용해 수용성과 혈관 형성의 기준으로 점수 스코어링 시스템으로 환자별 자궁내막 수용성 분석

이번 연구는 Nature Communications에 2025년 11월 25일 게재됐으며, 한국연구재단과 보건복지부의 지원을 받아 수행됐다.

이은서 기자 libro@asiae.co.kr