골다공증 약물의 효능을 시험할 수 있는 뼈모사칩이 국내에서 개발됐다. 상용화되면 매년 수백만마리씩 희생되는 동물실험을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
한국기초과학지원연구원 김정아 박사 연구진은 14일 “동물실험을 대신해 골다공증 약물의 효능을 정확하게 평가·확인할 수 있는 뼈모사칩을 개발했다”고 밝혔다.
연구진은 실험용 생쥐의 뼈에서 보이는 구조적·생리학적 특징을 분석해 이를 칩에 그대로 옮겼다. 생쥐의 뼈세포에서 추출한 세포외기질 물질(세포 사이 채워진 물질)과 묵 형태의 하이드로겔을 골세포와 배합했다. 또 뼈세포를 수직이 아닌 수평으로 배치해 실험하기 편하도록 만들었다.
연구진은 약물이 처리된 뼈모사칩에서 일어나는 반응을 고속으로 촬영해 이미지 데이터를 대량생산했다. 이미지 데이터를 해석하는 데 많은 시간과 노동력이 투입되는 문제는 연구원이 자체 개발한 인공지능(AI) 기술로 해결했다. 이를 통해 골다공증 약물의 효능 여부를 더 정확하고 빠르게 판별할 수 있었다고 연구진은 밝혔다. AI는 골다공증 약물의 효능을 99.5% 정확도로 빠르게 판별했다.
김정아 박사는 “이번 연구가 골다공증뿐 아니라 관절염을 비롯해 다양한 뼈 관련 질병의 치료제 효능을 시험하는 데 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.
이에 따라 연구가 발전하면 골다공증 치료제 실험에 쓰이는 생쥐뿐 아니라 관절염 동물실험에 쓰이는 개의 희생도 줄일 수 있을 것으로 보인다. 개는 사람처럼 류머티즘 관절염에 걸려 관련 치료제 시험에 자주 쓰인다. 비글종 개가 대표적이다. 유순하고 사람 말도 잘 알아들어 운동 능력이 회복됐는지 알아보기 쉽다.