POSTECH·차의과대, 차세대 오가노이드 배양막 개발

POSTECH(포항공과대학교)은 김동성 기계공학과·융합대학원 교수 연구팀은 차의과학대와 공동으로 장 조직을 모사한 새로운 세포 배양막을 개발했다. 장 조직의 고유한 성분뿐 아니라 부드러운 물리적 환경까지 함께 구현했다. 연구는 김현지 POSTECH 기계공학과 박사와 윤재승 차의과학대학교 의학전문대학원 교수가 공동1저자로 주도했다. 연구성과는 생체재료 분야 국제학술지 '어드밴스드 헬스케어 머티어리얼스' 온라인판에 게재됐다. '장 오가노이드(organoid)'는 줄기세포로 만든 일종의 '미니 장기'다. 질환 연구와 약물 평가에 활용된다. 연구팀은 '전기방사' 기술을 이용해 머리카락보다 훨씬 가는 섬유로 이루어진 초박막 나노섬유 지지체를 제작했다. 여기에 돼지 대장 조직에서 세포를 제거하고 세포외기질(ECM) 성분만 남긴 탈세포화 세포외기질(dECM)을 결합했다. 이렇게 개발된 세포 배양막 'C-NaDE 멤브레인'은 나노섬유 지지체의 안정적인 구조와 장 조직 유래 dECM의 조직 특이적 성분을 동시에 갖도록 설계됐다. 특히 기존 합성 배양막과 달리 장 조직에 가까운 부드러운 물리적 환경까지 구현함으로써, 세포가 실제 몸속에서 경험하는 미세환경을 보다 충실하게 재현했다. 김동성 교수는 "세포배양 인서트와 마이크로플루이딕 시스템에 쉽게 적용할 수 있어 장오가노이드 기반의 장 장벽 기능 평가, 약물 흡수 및 독성 평가, 장 질환 모델링, 장내 미생물과의 상호작용 연구 등 다양한 분야에 활용될 것"으로 기대했다. 김 교수는 "앞으로 재현성과 대량 생산성을 확보하고 다양한 장 질환 모델에 적용한다면, 신약 개발과 정밀의학 연구를 위한 차세대 장 오가노이드 기반 플랫폼으로 활용 범위가 더욱 확대될 것"으로 전망했다.