'장 오가노이드' 대량 배양 기술 개발…상용화 첫걸음
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생명硏 리포트
권오만 줄기세포융합연구센터 선임연구원
권오만 줄기세포융합연구센터 선임연구원
![한국생명공학연구원 줄기세포융합연구센터가 장 오가노이드(장기 유사체)를 대량으로 배양하기 위한 연구개발(R&D)을 하고 있다. /한국생명공학연구원 제공](https://img.hankyung.com/photo/202407/AA.37322406.1.jpg)
장 오가노이드는 3차원 배양을 위해 지지체 역할을 하는 세포외기질이 필요하다. 대표적으로 마트리젤이 가장 많이 사용된다. 하지만 마트리젤은 쥐의 육종암에서 생산되는 고가 물질로 조성 및 작용 기전이 불명확하다. 또 인간과 쥐의 근본적 차이로 인한 이종 감염 위험이 있어 안전성을 확보하지 못했기 때문에 의학적으로 사용하기에는 한계가 있다. 이뿐만 아니라 장 오가노이드 배양에 필요한 배지도 생산 단가가 높아 대량 배양 및 상용화를 가로막는 장애 요인으로 작용한다.
한국생명공학연구원 줄기세포융합연구센터는 최근 균질한 장 오가노이드를 대량으로 배양할 수 있는 기술을 개발해 상용화를 위한 첫걸음을 내디뎠다. 기존에 3차원 배양하던 장 오가노이드를 분해해 2차원 배양할 수 있는 기술을 개발했고, 2차원 배양된 세포들이 장 오가노이드의 핵심 성분인 장 줄기세포 집합체라는 것을 발견했다. 3차원 세포외기질 지지체 없이 빠른 속도로 자가증식이 가능한 고순도의 장 줄기세포 집합체를 2차원 배양할 수 있게 됨으로써 마트리젤과 같은 세포외기질의 지지를 받지 않고 세포를 배양할 수 있게 됐다는 특징이 있다. 쉽고 빠르게 줄기세포 집합체를 증식시킬 수 있게 돼 대량 배양 기술 개발이 가능해진 것이다. 또 고가의 배지 조성물을 대체할 수 있는 기술을 추가 개발함으로써 배지 생산 단가를 낮출 가능성 역시 제시했다.
새롭게 개발한 2차원 배양 장 줄기세포 집합체의 재생치료제로서 활용 가능성을 검증하기 위해 장 상피가 손상된 질환 쥐를 제작하고, 쥐의 손상된 장 상피에 장 줄기세포 집합체를 내시경을 이용해 이식했다. 이식 후 장 줄기세포 집합체가 손상 부위에 생착해 해당 부위가 빠르게 재생되며 회복되는 것을 확인했다. 또 쥐의 체중 증가와 생존율이 장 줄기세포 집합체를 이식하지 않은 쥐에 비해 높게 나와 재생치료제로서의 잠재성을 확인할 수 있었다. 현재는 장 줄기세포 집합체를 실제 의학적으로 사용 가능한 재생치료제로 개발하기 위해 힘쓰고 있다.
!['장 오가노이드' 대량 배양 기술 개발…상용화 첫걸음](https://img.hankyung.com/photo/202407/AA.37322518.1.jpg)