세포 이용한 新 암 치료제.. 인공지능이 '효과' 알려준다

신기술을 이용해 표적 암세포(보라색)와 CAR-T 세포(파란색)의 모습을 관찰한 모습./사진=카이스트 제공

국내 연구진이 면역 항암세포의 활동을 정밀하게 측정할 수 있는 3차원 인공지능 분석기술을 개발했다.

체내에서 면역세포를 추출한 후, 외부에서 면역 능력을 강화하고 다시 환자에게 주입해 암을 치료하는 방식을 '입양전달 면역세포 치료'라고 부른다. 최근 면역세포 치료법 중 가장 주목받고 있는 기술이다. 특히 면역세포를 변형해 암세포를 사멸시키는 'CAR-T' 세포 치료가 차세대 암 치료제로 급부상하고 있다. 현재 3종의 CAR-T 치료제가 판매 승인을 받았으며, 전 세계에서 1000건 이상의 임상이 진행 중이지만, 아직 국내에서 진행 중인 임상시험은 없다.

이에 카이스트 물리학과 박용근, 생명과학과 김찬혁 교수 연구팀은 CAR-T를 정밀하고 체계적으로 연구할 수 있는 신기술을 개발했다. 3D 홀로그래피 현미경 기술로 살아있는 상태의 CAR-T와 표적 암세포 간의 상호작용을 고속으로 측정할 수 있다. 기존에는 관찰이 어려웠던 CAR-T와 암세포 간의 '면역 시냅스'를 실시간, 고해상도로 볼 수 있게 된 것. 또한 측정한 영상을 인공지능을 이용해 분석하고, 3차원 공간에서 정확하게 면역 시냅스를 정량적으로 추출할 수 있게 됐다.

연구팀은 "이 기술을 통해 CAR-T가 면역을 형성하는 기전을 추적할 수 있었을 뿐만 아니라, 면역 시냅스의 형태학적 특성이 CAR-T의 항암 효능과 연관이 있음을 확인했다"며 "3차원 면역 시냅스 정보가 새로운 표적 항암 치료제 초기 연구에 활용될 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 국제 생물학술지 '이라이프(eLife)'에 최근 게재됐으며, 한국연구재단 리더연구사업, 바이오·의료기술개발사업, 중견연구자지원사업, KAIST Up program의 지원을 받아 수행됐다.

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