안전성연구소, 폐 오가노이드 활용 'Micro-CT 영상 분석' 기술 개발

서울대병원과 공동연구…폐 조직서 일어나는 현상 다각적 예측 가능

[대전=뉴시스] 인간 줄기세포 유래 3D 폐 오가노이드의 Micro-CT 이미지. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 안전성평가연구소(KIT)는 서울대학교병원과 마이크로 시티(Micro-CT) 영상분석이 가능한 인간 폐 오가노이드를 최초로 개발했다고 29일 밝혔다.

이를 통해 폐섬유화 모델 확립은 물론 폐에서 일어날 수 있는 현상을 다각적으로 예측할 수 있게 됐다.

Micro-CT 분석은 X-ray를 투과해 분석대상을 3D로 분석할 수 있어 골다공증, 골밀도, 관절염, 임플란트 구조체 등 여러분야에서 활용된다.

 폐 섬유화 진단은 CT 영상 분석이 매우 중요하나 환자 CT 영상과 폐 조직생검 간 객관적 비교분석이 어렵고 기존 환자 조직서 유래한 폐 오가노이드 또는 인간 줄기세포 유래 폐 오가노이드는 200-300㎛의 작은 크기로 현미경으로만 분석이 가능해 Micro-CT 영상 이미지 촬영 및 분석이 불가, 환자의 CT 영상 이미지와의 비교분석에도 한계가 있다.

이에 해당 연구팀은 폐 질환 연구를 위해 인간 전분화능 줄기세포로부터 폐포와 유사한 구조의 3D 폐 오가노이드를  구축했다.

이어 3D 폐 오가노이드를 Micro-CT로 촬영해 영상 이미지를 확보하고 조직량과 공기량을 구분한 뒤 각각의 비율을 계산, 구조 분석을 실시했다.

그 결과, 실제 인간 폐 조직의 Micro-CT 영상 이미지와 유사한 이미지를 획득해 시각적인 3차원 구조 해석 뿐 아니라 공기량과 생체 조직량에 대한 3D 정밀 분석을 성공적으로 수행했다.

또 Micro-CT로 영상 분석이 가능한 인간 폐 오가노이드를 활용해 폐 섬유화 모델을 확립하고 특성을 분자생물학적 및 영상학적으로 분석, 폐 섬유화 마커 증가와 같은 폐 조직량 증가를 확인했다.

이번 연구는 인간 폐 오가노이드를 활용한 섬유화 모델의 첫 Micro-CT 영상 촬영 및 분석 성과로 국제 저널 'Cell Biology and Toxicology'에 최근 게재됐다.(논문명:Pulmonary fibrosis model using micro-CT analyzable human PSC-derived alveolar organoids containing alveolar macrophage like cells)

교신저자인  김은미 책임연구원은 "Micro-CT 영상 분석 기술 기반의 폐 섬유화 모델을 확보하게 돼 다양한 유해화학물질의 폐섬유화증 유발 가능성 등 폐 독성을 분자생물학 기법과 영상학적 분석으로 더 정확히 예측할 수 있게 됐다"며 "향후 폐 질환에 대한 종합적인 병태생리학적 중개연구를 수행해 나갈 예정"이라고 말했다.


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