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[신근유교수] 바이오프린팅 및 오가노이드 연구로 세계를 선도하다 (2020.08.31)

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  • 작성자 최고관리자
  • 2020-09-01

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신근유 교수는 세계적으로 손꼽히는 오가노이드(organoid) 분야의 리더다. 미국 스탠포드 대학 재직 시절 오가노이드 연구를 시작했고, 1세대 오가노이드 연구자로 알려져 있다. 오가노이드란 약 15년 전 등장한 개념으로 줄기세포를 3차원적으로 배양하거나 재조합해 만든 장기유사체로 ‘미니 장기’, ‘유사 장기’라고도 불린다. 인공장기 개발로도 활용되지만 무엇보다 오가노이드의 가장 큰 활용성은 신약개발에 있다.

 

현재 신약개발의 패러다임은 여러 신약후보 물질을 쥐와 같은 동물실험 거쳐 임상에 돌입한다. 포유류이면서 번식력이 빠른 쥐는 동물실험에 가장 적합한 대상이지만 사람의 유전자나 인체 구조와는 엄연히 다르다. 신약 개발률이 5% 이하에 머무는 가장 큰 이유 중 하나이기도 하다.

이에 오가노이드는 신약개발의 패러다임을 바꿀 수 있는 혁신기술로 작용할 수 있다. 사람과 다른 쥐를 이용해 신약후보 물질을 테스트 하는 것이 아닌 실제 환자의 조직을 배양해 오가노이드로 만들어 테스트해볼 수 있는 것이다.

 

하지만 수만 개의 후보물질을 모두 테스트해보기란 수작업으로 진행돼 오던 오가노이드로는 많은 노동력이 필요하다는 어려움이 있다. 이를 위해서는 오가노이드를 다량 만들 수 있는 공정시스템이 필요하며 이것이 바로 3D 바이오프린팅이다.

신근유 교수는 “오가노이드와 바이오프린팅의 융합은 50년 넘는 신약개발 패러다임을 완전히 바꾸는 혁신적인 기술”이라면서 “차세대 오가노이드 연구가 이미 시작되었고, 빠른 미래에 현재까지 미니 장기 유사체였던 오가노이드가 미니 장기가 되고 더 발전되면 장기가 될 수 있을 것”이라고 강조했다.

 

3D 바이오프린팅을 접목한 오가노이드는 더 나아가 환자 맞춤형 치료에서의 혁신도 내포한다. 가령, 종양은 사람에 따라 유전자의 차이가 존재하며 이를 돌연변이라 부른다. 따라서 이러한 돌연변이마다 각기 다른 치료를 하자는 것이 환자 맞춤형 치료의 개념이지만 문제는 환자당 돌연변이의 숫자가 200개 이상으로 너무 많다는 데에 있다. 때문에 어떤 약을 어떤 돌연변이에 적용해야 하는지를 알기란 쉽지 않다.

하지만 환자 개인의 인체조직을 배양해 이를 3D 바이오프린팅으로 다량의 오가노이드를 만들어 환자에게 맞는 약을 찾을 수 있다면 말 그대로 환자 맞춤형 치료의 시대가 열릴 수 있다. 차세대 오가노이드 기술을 이용하면 병원에서 진단과 동시에 한두달 내로 환자에 맟는 약을 선별하는 것이 가능하다는게 신 교수의 말이다.

 

그는 “오가노이드와 3D 바이오프린팅으로 신약개발과 환자 맞춤형 치료의 시대에 빠르게 다가갈 수 있다”라면서 “이러한 기술을 바탕으로 환자들의 맞춤형 치료가 빅데이터화 된다면 미래에는 환자가 병원에 방문했을 때 어떤 약을 처방해야 할지 인공지능이 바로 알려줄 수 있는 시대가 반드시 올 것”이라고 자신했다.

 

 

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