최근 순천향대학교 부천병원의 박태관 안과 교수가 이끄는 연구팀이 망막 오가노이드 개발에 성공했습니다.
지난해 해당 연구팀은 과학기술정보통신부와 산업통상자원부가 공동으로 추진하는 정부 사업인 ‘2020년 3D 생체조직 칩 기반 신약 개발 플랫폼 구축 사업’에서 연구 기관으로 선정된 바 있습니다.
선정된 연구 과제는 ‘인공지능 학습을 이용한 오가노이드 형태 기반 약물 독성 및 유효성 평가기술 개발’로, 2023년까지 총 20억 원의 연구비를 지원받습니다. 망막 오가노이드 개발 또한 해당 연구의 일환으로 진행되었습니다.
오가노이드란 무엇인가요?
오가노이드Organoid는 실제 장기의 구조와 기능이 재현된 장기 유사체로, ‘유사 장기’, ‘미니 장기’ 등으로 불립니다. 오가노이드는 줄기세포에 특정 장기를 이루는 세포로 분화하도록 인자를 투여해 이를 3차원적으로 배양하거나 재조합해 만들어집니다.
줄기세포와 투여되는 인자에 따라 위 오가노이드, 간 오가노이드, 뇌 오가노이드, 망막 오가노이드 등 다양한 오가노이드가 만들어질 수 있습니다.
오가노이드는 어디에 사용되나요?
과거에는 실험실의 페트리 접시Petri plate에서 2차원적으로 배양한 세포를 활용해 연구가 진행되었기 때문에 우리 몸에서 발생하는 세포 간 상호 작용을 재현하는 데 한계가 있었습니다. 하지만 오가노이드의 개발로 장기에서 이뤄지는 실제 생물학적 과정을 모방할 수 있게 되면서 질환의 발병 기전, 유전자별 증상의 차이 등을 더욱 정확하게 파악하는 것이 가능해졌습니다.
또한, 오가노이드에 치료제를 투여해 실제 임상 시험에서의 효과를 예측함으로써 치료제 개발 시간도 단축할 수 있습니다. 그 밖에 오가노이드 내 세포를 활용해 치료제를 개발하거나 개인 맞춤형 임상 시험이 가능해지는 등 오가노이드의 폭넓은 활약이 기대됩니다.
이번 박태관 교수 연구팀의 성과를 바탕으로, 실명퇴치운동본부는 줄기세포를 활용한 유전성 망막질환 치료제 연구를 진행할 계획이라고 밝혔습니다. 실명퇴치운동본부 최정남 회장은 “그동안 국내에서 실명질환은 이렇다 할 연구가 전무한 실정이었는데, 이번 망막 오가노이드 개발 소식이 들려와 매우 기쁘다.”라고 말했습니다.
이어 “이번에 개발된 망막 오가노이드에는 다양한 유전성 망막질환을 치료할 수 있는 여러 망막 전구체 세포가 들어 있다.”라며 “이를 활용해 변이 유전자별 모델을 제작하면 유전자 치료 기술을 검증할 수 있을 뿐만 아니라 질환별 약물 탐색이 가능해져 실명질환을 치료하는 기반을 마련할 수 있다.”라고 덧붙였습니다.
망막 오가노이드 개발은 과거 불치병으로 여겨지던 실명질환에 새로운 가능성이자 국제적 수준의 임상 연구에 돌입할 수 있는 토대가 될 것으로 보입니다.
참고 문헌
1. 실명퇴치운동본부
2. Kim J, Koo BK, Knoblich JA. Human organoids: model systems for human biology and medicine. Nat Rev Mol Cell Biol. 2020;21(10):571-584.
