한국생명공학연구원 전경

- 생명硏 연구팀, 줄기세포 3차원 분화기술 미성숙 문제 해결

[헤럴드경제=구본혁 기자] 줄기세포로 만든 인체와 유사한 인공장기를 체외에서 성숙시키는 기술이 국내연구진에 의해 개발됐다.

한국생명공학연구원은 줄기세포로부터 분리한 세포를 3차원 배양법으로 재조합해 만든 장기유사체(오가노이드)를 성숙화시키는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

생명연 줄기세포연구센터 연구팀은 3D 분화기술을 이용해 인간 전분화능 줄기세포로부터 인간의 장관과 유사한 세포 구성과 3D 구조를 가지고 있는 장기유사체를 제작했다.

인간 장관 모사 모델로서 정확한 약물반응이나 질환표현형을 재현하려면 인체와 유사한 수준의 성숙된 장관 오가노이드가 필요하지만, 지금까지 이 난제를 극복한 기술은 보고된 바가 없었다.

이 같은 문제를 극복하기 위해 연구팀은 인체 장내 환경을 모사하기 위한 면역세포와의 공배양 전략을 통해, 장관 오가노이드의 성숙화가 가능함을 확인했고, 성숙에 기여하는 핵심인자 및 기전을 규명했다.

또 연구팀은 인간 장관의 발달과정을 모사, 줄기세포에 여러 면역인자를 처리해 단계별로 분화단계를 거쳐 3D 배양을 통해 장관 오가노이드의 제작기술을 구축했다.

이번 연구성과는 기존 장기 유사체와 비교해 성숙한 소장에서 보이는 특이적 지표 유전자 및 단백질 발현 패턴을 보일 뿐만 아니라, 성체 장기의 기능성 재현이 가능함을 보여줬다고 연구팀은 설명했다.

손미영 박사는 “최근 줄기세포 연구분야에서 가장 어려운 연구목표는 인체와 좀 더 유사한 성숙한 분화세포나 오가노이드 모델을 구축하는 것”이라며 “보다 정확한 인체반응 예측을 통해 신약개발의 과정에 효과적으로 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

이번 연구성과는 국제학수지 네이처 커뮤니케이션즈 8월 2일자 온라인판에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com