성균관대학교는 이 대학 소속 생명물리학과 안중호 교수 연구팀이 차의과학대 강윤정 교수 연구팀과 공동으로 환자의 자궁 조직을 칩 위에서 정밀하게 구현한 ‘환자유래 자궁내막-온-어-칩(EoC)’ 플랫폼을 개발했다고 10일 밝혔다.

자궁내막은 수정란이 착상해 성장하는 공간으로, 특정 시기 배아를 받아들일 수 있는 상태에 이르는 ‘자궁내막 수용성’이 임신 성공의 핵심 요소로 꼽힌다. 그러나 기존 진단은 자궁내막 두께나 혈류 측정 등에 주로 의존해 개인별 차이를 충분히 반영하는 데 한계가 있었다.

연구팀은 환자에게서 얻은 자궁 세포를 3차원 구조로 재구성해 실제 자궁내막과 유사한 미세 환경을 구현한 칩을 제작했다. 이 칩은 배아 부착 가능성을 점수로 환산하는 지표(ERS2)를 적용해, 환자의 착상 가능성을 정량적으로 평가할 수 있도록 설계됐다. 이를 통해 의료진은 임신에 적합한 상태 여부와 보완이 필요한 요인을 수치로 확인할 수 있다.

이번 플랫폼은 진단에 그치지 않고 치료 반응 예측에도 활용할 수 있도록 했다. 연구팀은 칩 위에서 여러 치료 약물의 반응을 비교한 결과, 자궁유착 환자에게 특정 약물(CXCL12)이 혈관 형성과 자궁내막 수용성 회복에 효과적임을 확인했다. 실제 환자의 치료 전후 상태를 칩에서 추적한 결과, 착상 가능성 점수가 유의미하게 상승하는 것도 관찰됐다.

안중호 교수는 “환자 조직을 기반으로 개인별 착상 가능성을 보다 정밀하게 평가할 수 있는 방법을 제시했다”며 “장기 칩 기술을 임상 적용 단계로 확장하는 데 의미가 있다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 지난해 11월 25일 게재됐다. 연구는 한국연구재단과 보건복지부 지원을 받아 수행됐다.