- 생명硏, 줄기세포 유래 오가노이드 정량적 인체 유사도 평가기술 개발

이번 연구를 수행한 생명연 연구진.[한국생명공학연구원 제공]
이번 연구를 수행한 생명연 연구진.[한국생명공학연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내연구진이 신약과 세포치료제 개발에 필수적인 인공 장기유사체(오가노이드)의 완성도 정량평가 기술을 개발했다.

한국생명공학연구원은 김대수‧손미영‧조현수 박사 공동연구팀이 인간 전분화능 줄기세포 유래 오가노이드와 인간 장기간 유사도 분석이 가능한 평가 알고리즘과 분석 웹페이지를 개발했다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7월 23일자 온라인판에 게재됐다.

최근 신약개발(독성 및 효능 평가) 및 세포치료제 개발을 위해 오가노이드 및 분화 세포에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.

신약 개발 단계에서 독성 및 효능 평가는 매우 중요하다. 동물을 이용한 전임상에서 독성이 나타나지 않은 약물이 임상실험에서 간, 신장, 심장 독성이 나타나 임상시험이 중단되는 경우가 발생한다. 전임상 단계에서 다양한 장기를 모방한 인간 전분화능줄기세포 유래의 오가노이드 및 세포는 전임상 동물실험의 중요한 대안으로 주목받고 있다.

오가노이드의 활용 분야가 질병의 기전 연구로부터 신약 개발 및 재생 치료제까지 확대됨에 따라, 고품질의 오가노이드 제작 및 평가를 위해 새로운 정량적 평가 시스템 및 알고리즘 개발의 필요성이 커지고 있다.

현재까지는 제작된 오가노이드를 검증하기 위해서는 장기 특이적 단백질의 발현 혹은 효소의 활성을 시험해 특정 장기로의 분화와 기능을 정성적으로 평가했다. 그러나 각 실험실에서 제작된 다양한 오가노이드의 정성적 평가는 기준이 각각 달라 품질의 정량 평가가 어려웠다.

생명연 연구진은 3종의 유사도 평가 패널 및 알고리즘을 구축, 연구자에게 분석 서비스를 위한 사용자 친화적 분석 웹페이지를 개발했다.

웹페이지를 통한 분석 서비스를 제공함으로써 국내·외의 오가노이드 및 세포 분화 관련 연구자들이 다양하게 활용할 수 있어 공공성 확보에도 기여할 수 있게될 전망이다.

조현수 박사는 “이번 연구성과는 최근 활발히 연구되고 있는 신약 평가 플랫폼 및 세포치료제 개발을 위한 다양한 장기 오가노이드의 균질성과 재현성 확보를 위한 정량적 분화도를 측정할 수 있는 기술을 개발한 것”이라며 “정량적 평가 시스템을 통해 향후 다양한 조직에 대해서 유사도 평가가 가능, 이를 통해 약물 스크리닝용 대체 모델 개발 및 줄기세포 유래 세포치료제 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대된다”고 밝혔다.


nbgkoo@heraldcorp.com