신약 개발에 필수 고기능 '간 장기유사체' 개발

새로운 인체모사 간 모델 개발…신약개발 효율성 향상 기대

간 오가노이드 제작 및 활용 모식도

[아시아경제 김철현 기자] 국내연구진이 인간 전분화능 줄기세포를 이용해 증식 가능한 3차원 형태의 인간 간 모사모델을 개발하는 데 성공했다. 신약 개발 단계에서 필수적인 간독성, 유효성 평가용 인체모사 간 모델로, 동물실험과 임상시험 간극을 메우는데 활용도가 높을 것으로 기대된다.

한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)은 줄기세포융합연구센터 손명진 박사팀이 이 같은 연구 성과를 올렸다고 23일 밝혔다. 이번 연구는 간 연구분야의 세계적 전문지인 '저널오브헤파톨로지' 온라인 판에 최근 게재됐다.

간은 재생이 잘 되는 장기이긴 하지만 신약개발 단계에서 활용하기 위해 간 조직을 얻는 것이 쉽지 않을 뿐 아니라 체외에서 간 세포는 전혀 증식하지 않는 한계를 가지고 있어 전 세계적으로 이를 극복하기 위한 기술개발이 진행되고 있다. 연구팀은 환자 맞춤형의 인간 전분화능 줄기세포를 이용하면서 3차원 '오가노이드' 형태의 간세포 모델로 분화시키는 기술을 완성했다. 오가노이드는 줄기세포의 자가조직화 능력을 이용해 인체 조직과 유사하게 3D 형태로 제작한 장기유사체를 말한다.

연구팀은 오가노이드가 성숙화 될수록 인체와 유사한 약물반응을 분석할 수 있어 보다 정확한 간독성 평가가 가능함을 확인했고, 지방간 모델을 제작하고 치료제 발굴을 수행해 정상 및 간 질환 플랫폼 활용이 가능하다는 것을 입증했다. 연구팀은 "기존 전분화능 줄기세포 기반 오가노이드 모델이 가지는 한계를 극복해 체외에서 장기간 증식이 가능하고 동결·해동이 가능하며 기능적으로 성숙한 간 모델을 개발하는 데 성공했다"고 설명했다.

손명진 박사는 "동물실험에서 간독성이 없었으나 임상에서 독성을 나타내 심각한 경우 환자가 사망하고 막대한 비용을 들여 개발한 약물이 퇴출되는 경우가 발생하는데 결국 신약개발의 효율성을 높이기 위해서는 '간 장기유사체'를 얼마나 인간과 유사한 정도로 구현하고 대량으로 제공 할 수 있는지가 관건"이라며 "인체 유사도가 높은 간 모델을 비임상에 활용함으로써, 향후 신약개발 효율성 향상에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.