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| 한국생명공학연구원 줄기세포융합연구센터 손명진 박사는 간독성과 약효 평가에 필수적인 ‘간 장기유사체’ 개발과정을 설명하고 있다./아시아뉴스통신=이기종 기자 |
한국생명공학연구원은 줄기세포융합연구센터 손명진 박사팀이 간 전분화능 줄기세포를 이용해 증식 가능한 3차원 형태의 인간 간 모사모델을 개발하는데 성공했다고 24일 밝혔다.
간은 재생이 잘 되는 장기이긴 하지만 신약개발 단계에서 활용하기 위하여 간 조직을 얻는 것이 쉽지 않을 뿐 아니라 체외에서 간 세포는 전혀 증식하지 않는 한계를 가지고 있어 전 세계적으로 이를 극복하기 위한 기술개발이 진행되어 왔다.
현재 줄기세포를 이용한 간 세포모델 개발에 있어서 대표적 두 선두그룹이 있는데 네덜란드(Hans Clevers) 연구는 외과적 수술을 통해 간 조직을 확보해야 하는 한계가 있고 성체줄기세포 기반이기 때문에 특정 세포만 얻을 수 있는 단점이 있다.
또 일본(Hideki Taniguchi) 연구는 인간 전분화능 줄기세포를 활용해 혈관, 면역세포 등 조직의 다양한 세포를 제공할 수 있는 장점이 있으나 제작된 간 모델은 오가노이드 형태가 아닌 세포 덩어리 형태이며 특히 증식하지 않고 기능적으로 미성숙하며 실제 간세포와 유사하지 않은 한계가 있었다.
이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 두 기술의 장점을 접목해 환자맞춤형의 인간 전분화능 줄기세포를 이용해 3차원 오가노이드 형태의 간세포 모델로 분화시키는 기술을 완성했다.
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| 간 전분화능 줄기세포를 이용해 증식 가능한 3차원 형태의 인간 간 모사모델을 개발하는데 성공한 줄기세포융합연구센터 손명진 박사팀 연구는 간 연구분야의 세계적 전문지인 저널오브헤파톨로지(Journal of Hepatology, IF 18.946)에 7월 9일 게재됐다.(자료제공=생명연구원) |
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| 한국생명공학연구원 줄기세포융합연구센터 손명진 박사팀이 개발한 간 오가노이드 대표사진(위)과 간세포 기능 및 증식에 중요한 핵심 인자를 염색한 사진(아래)./아시아뉴스통신=이기종 기자 |
연구결과에 의하면 체외에서 장기간 증식이 가능하고 동결·해동이 가능하며 기능적으로 성숙한 간 모델을 개발했다.
또 오가노이드가 성숙화 될수록 인체와 유사한 약물반응을 분석할 수 있어 보다 정확한 간독성 평가가 가능함을 확인했고 지방간(fatty liver) 모델을 제작하고 치료제 발굴을 수행해 정상 및 간 질환 플랫폼 활용이 가능함을 입증했다.
손명진 박사는 “동물실험에서 간독성이 없었으나 임상에서 독성을 나타내어 심각한 경우 환자가 사망하는 경우가 있다”며 “신약개발의 효율성을 높이기 위해서는 간 장기유사체를 인간과 유사한 정도로 구현하는 것과 대량으로 제공하는 것이 중요하다”고 말했다.
이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 보건복지부의 지원으로 수행됐고 간 연구분야의 세계적 전문지인 저널오브헤파톨로지(Journal of Hepatology, IF 18.946)에 7월 9일 게재됐다.
