‘인간 장기 생산도 멀지 않다'-줄기세포로 인간 장기 유사조직 만드는 데 세계 최초 성공

인간의 전분화능 줄기세포를 체외성숙화 기법으로 배양해 만든 소장 오가노이드의 확대 사진. [사진 한국생명공학연구원]

국내 연구자들이 줄기세포를 이용해 인간의 소장(小腸)과 유사한 조직을 만드는 데 세계 최초로 성공했다. 연구가 더 발전되면 이식수술용 인간 장기를 생산하는 시대가 올 수도 있다.

한국생명공학연구원은 9일 줄기세포연구센터 연구팀이‘인간 소장(小腸) 오가노이드 체외 성숙화’기술을 세계 최초로 구현했다고 밝혔다.‘오가노이드’(organoid)란 소장이나 대장 같은 창자를 모사한 장기 유사체를 말한다.‘체외 성숙화’란 생체(몸) 밖, 달리 말하면 시험관에서 특정 세포조직을 성숙시켰다는 뜻이다. 신약 개발이나 기타 연구에서 정확한 약물반응 등을 알기 위해서는 인체와 유사한 수준의 성숙한 오가노이드가 필요하다. 하지만 지금까지 이 난제를 극복한 기술은 보고된 바가 없었다.

연구팀은 인간의 전분화능(全分化能:어떤 세포로도 분화할 수 있는) 줄기세포를 이용했다. 인간 전분화능 줄기세포로 만든 소장 오가노이드는 이번이 처음은 아니다. 2011년 미국의 신시내티 병원에서 처음으로 줄기세포 오가노이드를 만들었지만, 성숙한 소장 조직에 미치지 못하는 불완전한 형태였다.

인간의 전분화능(全分化能:어떤 세포로도 분화할 수 있는) 줄기세포로 만든 작은 창자 오가노이드 [사진 한국생명공학연구원]

한국생명공학연구원 연구팀은 3차원(3D) 분화 기술을 이용해 실제 소장과 거의 같은 세포 구성과 구조를 가진 오가노이드를 만들었다. 이번 연구는 체외 성숙화 기술을 이용해 세계 최초로 인간 전분화능 줄기세포로 오가노이드를 만들고, 이에 대한 기술의 실효성까지 입증한 데 의의가 있다고 생명연측은 설명했다.

줄기세포연구센터 손미영 박사는 “이번 소장 오가노이드는 세계 최고 수준의 기능성 인간 장관 모델”이라며 “인체와 유사도가 굉장히 높아진 만큼 인체 반응을 더 정확하게 예측하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 손 박사는“장기를 대체하려면 혈관ㆍ신경 등도 생겨나야 하기 때문에 추가 연구가 필요하지만, 10년 후 쯤이면 대체할 수준의 인공 장기도 생산할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

이번 연구결과는 국제학술지 네이쳐 커뮤니케이션 8월 2일자 온라인 판에 게재됐다.

최준호 기자 joonho@joongang.co.kr