실제로 뛰는 미니 심장…오가노이드 현황은?

앞으로 관련 연구 활발해질 것으로 예상

[아시아경제 정종오 기자] 줄기세포를 기반으로 하는 오가노이드(organoid) 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있는 것으로 나타났다. 생명공학정체연구센터는 7일 '줄기세포 기반 오가노이드(organoid) 연구현황'이란 보고서를 통해 연구 흐름을 소개했다.

최근 인간 줄기세포를 이용해 실제로 뛰는 미니 심장이 개발되는 등 줄기세포 기반의 오가노이드 개발 연구가 활발히 추진되고 있다.

▲미니 심장.[사진제공=네이처 커뮤니케이션즈]

오가노이드(Organoid)란 줄기세포나 장기 기원세포로부터 분리한 세포를 3D 배양법으로 다시 응집·재조합해 만든 장기 특이적 세포집합체를 말한다.

최근 미국 연구팀에서 유도만능줄기세포를 이용해 스스로 박동하는 3차원 '미니 심장'을 제작하는데 성공했다. 연구 결과는 지난 7월14일 네이처 커뮤니케이션즈에 실렸다. 인간의 줄기세포에 심장세포로 분화하는데 필요한 유전인자와 환경을 조성해 주는 방법으로 3차원 미니 심장을 제작했다. 0.5㎜로 매우 작은데 진짜 심장처럼 뛰는 것이 확인됐다.

오가노이드를 만드는 이유 중 하나는 신약의 안전성과 효능을 시험하는 데 더 효과적이기 때문이다. 연구팀은 태아 발달에 치명적인 것으로 알려진 '탈리도마이드'를 이번에 만든 미니 심장에 노출시키자 조직이 제대로 만들어지지 않는 것은 물론 근육의 수축 정도가 줄어들고 박동 속도도 느려지는 현상을 관찰했다.

두 번째 오가노이드는 치료용으로 활용이 가능하다. 훼손되거나 제대로 발달하지 못한 장기에 줄기세포를 이용해 만든 오가노이드를 이식해 상태를 개선하는 데 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

생명공학정책연구센터 측은 "오가노이드 제작기술은 이론적으로 거의 모든 종류의 장기를 줄기세포만으로 제작할 수 있기 때문에 다양한 질병에 이용 가능할 것으로 기대되면서 최근 재생의학 관점에서도 관련 연구가 더욱 활발해지는 추세"라며 "2013년 미니 뇌가 제작된 후 오가노이드 제작 연구가 활발히 진행됐고 이후 미니 신장, 갑상선, 간 등 다양한 오가노이드 개발 성과가 나오고 있다"고 설명했다.

앞으로 3D 바이오프린팅 기술이 주목받으면서 인공 뼈, 귀, 피부 등 다양한 인공조직이 개발될 것으로 전망했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr