인간 생리학적 환경 재현 '오가노이드-온-어-칩' 최신 연구 동향 발표

인하대학교(총장 조명우)는 최근 허윤석 생명공학과 교수 연구팀이 ‘오가노이드-온-어-칩(Organoid-on-a-chip)’ 기술의 최신 연구 동향과 발전 가능성을 조망하는 리뷰 논문을 발표해 업계 주목을 받고 있다고 밝혔다.

허윤석 교수 연구팀은 상명대학교 강성민 교수 연구팀과 함께 오가노이드가 생체 내 환경을 정밀하게 모사할 수 있는 혁신적인 플랫폼과 의약품 개발·질병 모델링에 활용될 수 있다고 21일 밝혔다.

최근 생명공학계에서는 3차원 세포 배양 기술이 주목받고 있다. 특히 오가노이드는 줄기세포에서 유래한 복잡한 구조를 형성하고 있어 인체 환경을 재현할 수 있는 시스템으로 각광받고 있다. 연구팀은 오가노이드 배양과 미세 유체 시스템을 결합한 ‘오가노이드-온-어-칩’ 플랫폼이 정밀한 장기 기능·질병 메커니즘을 모사하는 데 탁월한 성능을 보인다고 설명했다. 

연구팀의 발표 논문에서는 세포 구성, 세포외기질(ECM), 합성 환경 인자 등 주요 매개변수를 평가해 오가노이드 배양의 효율성을 높이는 방안을 제시했다. 또한 오가노이드-온-어-칩이 바이오 메디컬 연구와 정밀의학 발전에 중요한 역할을 할 것임을 강조하면서, 약물 대사와 독성 분석 기술의 발전 가능성도 언급했다.

‘인체 생리학적 사건을 재현하기 위한 오가노이드-온-어-칩 기술의 발전’(Advances in organoid-on-a-chip for recapitulation of human physiological events)을 주제로 한 연구논문은 세계적 과학 저널 Materials Today(impact factor 21.1·분야 영향력 상위 5% 이내)에 게재됐다.

허윤석 인하대 생명공학과 교수는 “이번 연구는 인간 생리 환경을 보다 정밀하게 모사하는 기술을 개발하는 데 초점을 맞추면서, 질병 모델링과 맞춤형 치료 개발에 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다”며 “다중 장기 연결 시스템을 구현해 인체-온-어-칩(Human-on-a-chip) 기술로 발전시키는 게 앞으로의 목표”라고 말했다.

한편, 이번 성과는 과학기술정보통신부의 재원을 통해 한국연구재단으로부터 ‘마이크로 플라즈마 액적 플랫폼 기반의 기능성 바이오나노소재 합성 및 암세포 치료모델 연구(NRF-2021R1A2C3011585)’와 ‘미세생리학적 환경모사를 통한 맞춤형 오가노이드 장기칩 개발(NRF-2022R1C1C1005384)’을 지원받아 수행됐다.