[과학의 달인] 실제 장기와 유사한 미니 장기…"신약개발은 물론 장내 미생물 연구에도 ... / YTN 사이언스

Описание: ■ 손미영 / 한국생명공학연구원 책임연구원

[앵커]
질병이나 사고로 손상된 장기를 인공장기로 대체하는 기술, 먼 미래에나 가능할 줄 알았던 일이 현실이 되고 있습니다. 최근 인간의 소장 구조와 기능, 세포 구성까지 비슷한 소장 오가노이드가 개발됐는데요.

오늘 (과학의 달인)에서는 생명 연장의 꿈을 위해 노력하는 '한국생명공학연구원' 줄기세포 융합연구센터 손미영 책임연구원을 만나보겠습니다. 어서 오세요. 연구원님께서 몸속 장기와 닮은 미니 장기 '오가노이드'를 개발하셨다고 들었습니다. 이게 안드로이드 같기도 하고 이름이 좀 생소하거든요. 오가노이드가 정확히 어떤 것인지 설명해주시죠.

[인터뷰]
네, 용어가 좀 어렵죠. 오가노이드는 장기를 뜻하는 'organ'과 유사함을 뜻하는 접미사 'oid'가 합쳐진 말입니다. 즉, 인간의 장기와 유사한 장기유사체 혹은 미니 장기를 의미합니다. 실험실 수준에서는 아직은 실제 인간의 장기와 동일한 크기로 만들기는 어렵지만, 적어도 각 장기가 가지고 있는 세포 다양성이나 구조, 기능은 모사할 수 있습니다.

[앵커]
그러니까 실제 장기와의 '구조나 기능'이 흡사한 모델이라고 할 수 있겠군요. 이 오가노이드는 어떻게 활용할 수 있을까요?

[인터뷰]
생각보다 다양한 분야에 오가노이드 기술이 이용될 수 있는데요. 우선 신약개발에 활용될 수 있습니다. 보통은 환자를 대상으로 하는 임상시험 전에 동물실험을 이용한 전임상 실험을 진행하는데 큰 비용과 시간이 소요됩니다. 하지만 인간 오가노이드를 이용하면 임상예측률 향상에 도움을 줄 수 있어, 신약 개발 성공률이 증가할 것으로 기대하고 있습니다.

이외에도 최근 가장 중요한 화두라고 할 수 있는 코로나19 연구에도 활용됩니다. 코로나19 주요 표적인 폐뿐만 아니라 장이나 신장, 뇌, 간 오가노이드 등에 코로나19 감염 모델을 만들어 바이러스의 감염 기전을 규명하려는 연구가 진행되고 있고요. 또, 3D 프린팅 기술과 접목해 인공 장기를 개발하는 분야에도 활용될 수 있습니다.

[앵커]
신약 개발 성공률도 높일 수 있고, 코로나19 같은 바이러스의 감염 기전을 규명하는 데도 도움이 된다, 이렇게 말씀해주셨는데요. 그런데 이 대단한 기술에도 한계가 있다고요?

[인터뷰]
네, 신약 개발이나 기타 연구에서 약물 반응 등을 알기 위해서는 인체와 유사한 수준의 성숙한 고기능성 오가노이드가 필요합니다. 하지만 지금까지 이 난제를 극복한 기술은 없었습니다. 그래서 저희는 인간의 전분화능, 그러니까 어떤 세포로도 분화될 수 있는 줄기세포를 이용했는데요. 여러분들께서 한 번쯤은 들어보셨을 법한 배아줄기 세포나 유도만능 줄기세포가 여기에 속하는데요. 이런 전분화능 줄기세포를 이용하면 실제 인간 장기와 흡사한 세포 구성, 3D 구조까지 가진 오가노이드를 만들 수 있습니다. 하지만 이렇게 만든 장기 오가노이드 기능은 미성숙한 태아의 장기 수준밖에 안 되고, 기능적인 측면에서 성숙한 성인 장기에 미치지 못한다는 한계점이 있었습니다. 그러다 보니 약물 반응 예측도의 정확성도 떨어질 수밖에 없습니다.

[앵커]
그러니까 모든 세포로 분화할 수 있는 만능 줄기세포라고 할 수 있는 '전분화능 줄기세포'를 사용해도 이런 한계점이 있었다는 건데요. 이런 부분을 어떻게 극복하셨나요?

[인터뷰]
저희 연구팀은 줄기세포 분야를 연구하는 팀이고, 이중 인간의 장을 모사할 수 있는 오가노이드 모델을 개발하고자 노력했는데요. 실험실에서 만든 미니장기인 오가노이드가 실제 인간 장기와 유사하게 작용하려면 오가노이드를 성숙...

[YTN 사이언스 기사원문] https://science.ytn.co.kr/program/pro...