박종찬 성균관대 생명물리학과 교수. [성균관대 제공]

[헤럴드경제=박지영 기자]성균관대(총장 유지범) 양자생명물리과학원은 과학기술정보통신부 주관 뇌과학 선도융합 기술 개발 사업에 최종 선정됐다고 16일 밝혔다. 뇌과학 분야 연구진의 기초연구 역량을 토대로 산업계, 의료계에 즉시 활용 가능한 선도융합기술 확보 차원에서 추진됐다. 성균관대는 ‘시장선도형’ 과제로 선정됐다. 2년 6개월간 총 25억원의 연구비를 지원받게 된다.

성균관대는 뇌 아바타(뇌 오가노이드) 기반 난치성 질환 극복을 위한 세계 최초 시·공간 통합적 다중 오믹스 분석 파이프라인(Integrated and Temporospatial Realtime Analysis Pipeline for Brain Organoid, iTRAP)을 주제로 연구한다. 연구진은 박종찬 생명물리학과 교수를 중심으로 김인기 성균관대 생명물리학과 교수, 박별리 성균관대 생명물리학과 교수, 강경선 서울대 수의과대학 교수, 이충원 ㈜메테오바이오텍 대표 등이 참여한다.

뇌 오가노이드는 인공 뇌 혹은 뇌 아바타로 불린다. 역분화줄기세포로부터 분화돼 생기는 삼차원 뇌 조직이다. 뇌 오가노이드는 다방면의 뇌질환 극복에 적용될 수 있는 정밀의학 신약 개발에 활용될 수 있다. 양자 바이오 모듈레이터로 새로운 뇌질환 치료방법을 실험할 수 있는 플랫폼도 구축할 수 있다.

하지만 넘어야 할 산이 많다. ▷균질하고 고도화된 대량 생산 기술 ▷뇌 오가노이드 배양 동시에 실시간 내·외부 변화 센싱 디바이스 ▷조직 내 공간정보 포함 다중 오믹스 분석 파이프라인 등 기술 개발이 필요하다.

연구진은 각 과제를 맡았다. 박종찬 교수와 강견선 교수는 고도화되고 균질화된 뇌 오가노이드의 생산을 연구한다. 박별리 교수는 광초음파 이미징을 통한 실시간 오가노이드 변화를 관찰한다. 김인기 교수는 메타표면 기술을 활용한 실시간 오가노이드 분비물질 센싱을 개발한다. 이충원 ㈜메테오바이오텍 대표는 공간 다중오믹스 기술을 활용한 분석 파이프라인 구축을 담당한다. 연구팀은 줄기세포 유래 삼차원 뇌 아바타(뇌 오가노이드)를 활용해 실시간 시·공간적 측정 기술 및 다중오믹스 분석 시스템을 구축할 계획이다.

박종찬 성균관대 교수는 “본 연구는 균질화·고도화된 뇌 오가노이드를 기반으로 국내 원천 기술 통합 디바이스인 아이트랩(iTRAP)은 뇌 오가노이드를 활용한 신약 발굴 및 치료 전략 개발을 더욱 신속하고 정확하게 만들 것”이라고 말했다.