티앤알, 혈관화된 인공조직 구현 성공…인공장기 상용화 한 걸음 더

차세대 인공장기 개발 핵심난제 극복…향후 인공장기 이식기술로 발전 가능

티앤알바이오팹(대표이사 윤원수)이 글로벌 바이오공학 분야 권위지인 ‘Advanced Healthcare Materials (Impact factor 9.6)’에 차세대 인공 장기 개발의 핵심 난제를 해결할 수 있는 기술적 연구 성과를 발표했다고 9일 밝혔다.

이번 논문은 티앤알바이오팹과 한국공학대학교 연구팀의 공동 연구 결과로, 단순히 일부 조직을 만들어내는 수준을 넘어 혈관이 포함된 대체적 인공 조직 제작 기술을 구현한 점에서 주목받고 있다. 기존 기술 수준에서는 스페로이드(3차원 배양 세포응집체), 오가노이드(장기유사체) 등 세포덩어리 크기가 커질수록 산소와 영양분이 전달되지 않아 중심부가 괴사해 실제 장기 크기로 성장시키는 데 한계가 있었으며, 수백마이크로미터(μm) 크기에서도 내부 괴사가 발생하곤 했다.

이처럼 혈관망을 만드는 것은 조직공학과 인공 장기 개발에서 가장 큰 난제로 꼽힌다. 티앤알바이오팹 연구진은 이러한 문제를 해결하기 위해 내피세포(혈관세포)로 덮인 미세 구형 조직을 대량 제작하고 서로 연결되도록 조립 및 배양함으로써, 자연스럽게 미세혈관 통로가 형성되는 조직을 만들어내는 데 성공했다.

또한 특별히 설계된 동적 배양 시스템을 이용해 영양분과 산소를 지속적으로 공급해 기존 한계를 넘어 가로, 세로 5밀리미터(mm) 이상 크기의 대체적 조직을 안정적으로 배양했으며, 세포 생존율과 기능이 크게 향상된 사실도 입증했다. 일례로 연구진은 인공 간세포에서 알부민 분비와 암모니아 대사 기능이 활성화된 것을 확인한 바 있다.

티앤알바이오팹은 이번 연구 성과가 향후 간, 신장, 췌장 등 주요 장기를 인공적으로 제작해 이식하는 기반 기술로 발전할 수 있으며, 오가노이드 연구에서도 기존보다 실제 장기와 유사한 크기로 배양이 가능해져 질환 모델링, 신약개발, 재생의료 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것이라고 설명했다.

윤원수 티앤알바이오팹 대표이사는 “이번 연구는 오랫동안 조직공학 분야가 직면했던 혈관화 문제에 대한 실질적인 해답을 제시한 성과”라며 “앞으로 인공 장기 개발과 오가노이드 연구의 새로운 도약에 기여하겠다”라고 밝혔다.