연세대 조승우 교수팀, 장기 맞춤형 오가노이드 배양 및 이식 플랫폼 개발

연세대 조승우(왼쪽 사진부터) 교수, 김수란 박사, 민성진 박사. 사진 연세대 *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]박선민 인턴 기자 = 연세대학교 생명공학과 조승우 교수 연구팀이 생체 조직의 고유 성분을 활용해 오가노이드(Organoid)를 삼차원 배양할 수 있는 새로운 배양 지지체를 개발했다고 31일 밝혔다.

본 연구에서는 조직 내의 세포들은 모두 제거하고 조직 특이적 세포외기질(Extracellular matrix) 성분은 보존하는 탈세포(Decellularization) 공정을 이용해, 오가노이드 맞춤형 하이드로젤(Hydrogel) 지지체를 제작했다.

기존의 상용화된 오가노이드 배양 지지체는 거의 특정 당단백질 성분으로만 구성된 반면 본 연구에서 제작된 위·장 오가노이드 맞춤형 배양 지지체에는 실제 위·장 조직에 풍부하게 존재하는 다양한 유형의 세포외기질 성분들이 고르게 존재한다는 것을 확인했다. 이러한 성분들은 해당 장기 오가노이드의 분화 및 발달에 큰 도움이 될 것으로 예측된다. 실제로 개발한 배양 지지체에서 오가노이드를 배양했을 때 기존 상용화된 배양 소재에서와 동등하거나 향상된 수준의 위·장 오가노이드가 각각 형성되는 것을 확인했다.

이번 연구를 통해 개발한 장기 맞춤형 오가노이드 배양 지지체는 기존 오가노이드 배양 소재의 문제점인 배치 간 차이로 인한 낮은 재현성·안전성·고비용 문제를 효과적으로 해결할 수 있다고 전해진다. 따라서 기존 소재를 대체해 대규모 신약 스크리닝과 환자 맞춤형 질환 모델링 등 다양한 전임상 연구의 플랫폼 기술로 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 나아가 기존 암 조직 유래 배양 소재와는 달리 사람에게도 이식 가능해, 조직 재생을 위한 오가노이드 치료제 개발 및 이식 치료 플랫폼 구축 등 재생의학 분야에서도 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 한국연구재단 중견연구자사업 및 바이오·의료기술개발사업·산업통상자원부 산업기술혁신사업·연세 시그니처 연구클러스터사업 및 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단의 지원으로 수행됐다.

이번 연구 결과는 세계적인 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 지난 30일 게재됐다. 연세대 생명공학과 김수란 박사·민성진 박사가 공동 제1저자로, 조승우 교수가 교신저자로 참여했다.


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