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암 연구를 위한 오가노이드(Organoids) 모델

요약문

최근 오가노이드(Organoids)를 포함한 삼차원 배양 기술의 발달은 생리학적으로 좀더 가까운 암 연구 모델들을 개발하기 위한 새로운 방법을 제시하고 있으며 이러한 전임상 모델들은 기초연구의 결과들을 더 효과적으로 실제 암환자를 위한 치료방법으로 적용하기 위해서 필수적이다. 정상적인 오가노이드는 배아 및 성체 줄기세포로부터 배양될 수 있고 자가 형성 능력을 보여주며 여전히 그 유래한 기관들의 중요한 특성들을 나타낸다. 오가노이드의 유전적인 조작을 통해 생리학적인 환경과 유사한 조건을 가지는 질병 모델을 만드는 것이 가능하며, 또한 오가노이드는 환자들로부터 유래한 정상 및 암조직들로부터 매우 높은 효율로 배양될 수 있기때문에 환자 특이적인 약물 테스트 와 개인 맞춤형 치료법의 개발을 가능하게 한다. 본 리뷰논문요약은 암세포 유래 오가노이드의 형성 방법과 오가노이드가 암 연구에 있어서 대체 모델로 어떻게 사용될 수 있는가에 대한 설명을 하고있다.

본 자료는 Organoids in cancer research. Nat Rev Cancer, 2018 Jul;18(7):407-418.의 논문을 한글로 번역, 요약한 자료입니다.

목차

1. 서론
2. 기존 암 연구 모델
  2.1 암 세포주
  2.2 조건적 재구성법
  2.3 환자 유래 암세포 이식법
3. 오가노이드
4. 임상적용 연구를 위한 오가노이드 기술
  4.1 암 조직 유래 오가노이드
  4.2 생체 오가노이드 은행
    4.2.1 대장암 오가노이드 생체은행
    4.2.2 췌장암 오가노이드 생체은행
    4.2.3 유방암 오가노이드 생체은행
    4.2.4 기타 소규모 암 오가노이드 생체은행
5. 약물 개발과 개인 맞춤형 암 치료
  5.1 오가노이드를 이용한 면역치료법
6. 기초 연구를 위한 오가노이드 기술
  6.1 오가노이드를 이용한 감염 요인들과 암 발생 사이의 연관성 연구
    6.1.1 위암 발생과 Helicobacter pylori
    6.1.2 담낭암과 Salmonella enterica
    6.1.3 바이러스 감염과 암 발생
7. 오가노이드를 이용한 암 형성에 기여하는 돌연변이 과정에 대한 연구
8. 오가노이드의 제한점들과 앞으로의 전망

1. 서론

지난 수십년에 걸쳐 어떻게 암이 형성되는지에 대한 우리의 지식은 방대하게 증가하였으며 특정 종류의 암 치료에 있어서 실질적인 진보가 이루어졌음에도 불구하고 암은 여전히 전세계적으로 중요한 건강상의 문제로 남아있다. 암에 의한 사망자 수는 예방차원에서의 검사와 조기검진 또한 좀더 특정한 표적을 가지는 치료법들에 의해 감소될 수 있다. 새로운 치료 방법의 개발에 있어서 중요한 장애물 가운데 하나는 실험실에서 발견된 과학적 지식을 임상으로 적용하는데 있어서의 어려움이며 이는 주로 많은 암 연구 모델들이 환자들의 암 세포 및 조직 환경을 제대로 재현하지 못하고 그 결과 암 연구 모델에서 좋은 효과를 나타내던 약물들이 임상 실험에서 궁극적으로 실패하게 되는 원인이 되고있다. 동물 모델들이 암의 기본적인 특성들에 대한 중요한 단서들을 제공해 왔음에도 불구하고 그들을 만들어내기까지 많은 시간이 소요되고 이들 모델들이 환자에서의 질병 생성 과정들을 정확하게 재현해 내지 못한다는 점이 부각되고 있다. 예를 들면, 사람의 암들이 보여주는 조직학적인 복잡성과 유전적 다양성들이 암 연구를 위해서 유전적으로 조작된 생쥐 모델에서는 제대로 구현되지 않는다는 것이다.

본 리뷰논문요약은 기초와 임상적용(translational) 암 연구에 있어서 성체 줄기세포 유래 오가노이드 기술의 이용에 대해 설명하고 있다. 또한 약물 개발과 환자 개인 맞춤형 의학을 위한 환자 유래 암 오가노이드 생체은행 구축을 위한 접근 방법들을 강조하고 실험적인 암 연구 모델로서의 오가노이드 기술의 적용을 평가하며 마지막으로 암 연구를 위한 오가노이드의 이용에 있어서의 제한점들과 가능성에 대해 서술하고 있다.

...................(계속)

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