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[대전=뉴스프리존] 이기종 기자= 안전성평가연구소(KIT)는 줄기세포 유래 3D 간세포 구조체의 세포 독성평가를 검증했다고 29일 밝혔다.
기존 간세포는 2D 형태로 유리나 플라스틱 표면의 2차원 단일 층으로 생물학적 조직 환경을 잘 표현하지 못했다.
이로 인해 체내와 유사한 환경을 제공할 수 있고 세포가 가지는 생리학적 특징을 잘 보여주는 3차원 구조체가 필요한 실정이다.
특히 지금까지 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.
이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 줄기세포 유래 3D 간세포 구조체 생산기술을 개발했고 이를 이미징(High-Content Screening) 기반 세포 독성평가 시스템을 통해 검증했다.
연구과정을 보면 먼저 고려대학교 생명과학대 연구팀(김종훈 교수)은 3D 간세포 구조체를 생산했고 이를 바탕으로 KIT 세포모델연구그룹에서 간독성 약물 노출 및 이미징 기반 독성 분석을 수행했다.
이 과정에서 3D 간세포 구조체의 유용성 검증을 위해 초대 배양 간세포, 3가지 종류의 줄기세포 유래 2D 간세포, 3D 간세포 간의 독성 반응성을 비교했다.
이는 신약 개발을 위한 후보물질에 대한 간독성 평가 시 독성 스크리닝을 위해 균일한 세포 구조체의 대량생산이 필요하며 실시간으로 신속 정확하게 독성 여부를 판별하는 기술이 요구되기 때문이다.
이 연구결과에 의하면 생산된 3D 간세포 구조체는 기존 2D 간세포에 비해 민감한 독성 반응성을 나타냈다.
이로 인해 3D 간세포 구조체가 신약개발 초기 단계에서 독성 및 유효성 평가를 위한 신뢰성 있는 평가 플랫폼으로 활용될 수 있을 것으로 전망된다.
세포모델연구그룹 김은미 그룹장은 “3D 줄기세포 유래 간세포 구조체가 다양한 질병을 치료할 수 있는 맞춤형 신약개발에 크게 기여하게 될 것으로 기대된다”고 말했다.
이 연구는 안전성평가연구소 기관 주요사업 ‘독성평가용 차세대 오가노이드 개발’ 과제로 수행됐고 생체재료공학 분야 1위 저널인 바이오머터리얼즈(Biomaterials) 제269권호에 2월 게재됐다.
