줄기세포 유래 3D 간세포 구조체 생산 및 유용성 검증 모식도. 그림①은 간세포 구조체 생산, 그림②는 세포별 독성 민감도 평가를 나타낸다.[안전성평가연구소 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 안전성평가연구소는 세포모델연구그룹 김은미 박사 연구팀이 고려대학교 김종훈 교수 연구팀과 함께 줄기세포 유래 3D 간세포 구조체 생산기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

신약 개발을 위한 후보물질에 대한 간독성 평가 시, 독성 스크리닝을 위해 균일한 세포 구조체의 대량생산이 필요하며 실시간으로 신속 정확하게 독성 여부를 판별하는 기술이 요구된다.

하지만 지금까지 이러한 줄기세포 유래 간세포 구조체에 대한 생산기술과 이를 검증한 연구 결과가 없었으며, 동물모델의 종(種)간 차이 및 2D 간세포 모델의 세포 미성숙화로 독성평가의 결과가 부정확하다는 한계가 있었다.

안전성평가연구소 세포모델연구그룹은 기존 인체 간독성 평가 모델의 한계를 극복하기 위해 3D 세포모델을 활용해 세포 구조체를 균일하게 대량으로 생산할 수 있는 기술을 개발했다. 독성 스크리닝 활용 가능성을 이미지 기반 세포독성 평가 시스템을 통해 검증하는데 성공했다.

김종훈 교수 연구팀은 3D 간세포 구조체를 생산, 이를 바탕으로 KIT 세포모델연구그룹에서 간독성 약물 노출 및 이미징 기반 독성 분석을 수행했다.

공동연구팀은 3D 간세포 구조체의 유용성 검증을 위해 인체 간 조직에서 배양한 초대 배양 간세포, 3가지 종류의 줄기세포 유래 2D 간세포, 3D 간세포 간의 독성 반응성을 비교했다.

실험 결과, 해당 연구를 통해 생산된 3D 간세포 구조체는 기존 2D 간세포에 비해 민감한 독성 반응성을 나타냈으며 3D 간세포 구조체가 신약개발 초기 단계에서 독성 및 유효성 평가를 위한 신뢰성 있는 평가 플랫폼으로 활용될 수 있을 것으로 전망된다.

김은미 안전성평가연구소 세포모델연구그룹장은 “3D 줄기세포 유래 간세포 구조체가 다양한 질병을 치료할 수 있는 맞춤형 신약개발에 크게 기여하게 될 것으로 기대된다”고 말했다.

향후 연구팀은 이미징 기반의 독성 스크리닝 기술과 줄기세포 유래 간 인공장기를 접목시켜 고도화된 독성평가 기술을 개발해 나갈 예정이다.

이번 연구결과는 생체재료공학분야 국제학술지 ‘바이오머터리얼즈’ 2월호에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com