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'생체세포 기능 인공 세포덩어리' 대량 배양기술 개발

송고시간2016-10-10 12:00

재생의료·인공장기·신약탐색 등에 활용 가능

(서울=연합뉴스) 서한기 기자 = 생체 내 세포와 동등한 기능을 하는 인공의 3차원 세포조직(3D 스페로이드)을 쉽고 간편하게 대량으로 생산, 배양할 수 있는 플랫폼이 개발돼 첨단 재생 의료 등 다양한 보건의료산업 분야 발전에 이바지할 것으로 기대된다.

보건복지부는 안전성평가연구소 강선웅 박사팀과 충남대 허강무 교수팀이 온도 감응성 고분자(글리콜 키토산 유도체)를 이용해 3차원 스페로이드를 대량생산하고 장기간 배양할 수 있는 새로운 배양플랫폼을 개발하는 데 성공했다고 10일 밝혔다.

3D 스페로이드(spheroid)는 단일 세포 1천 개 이상이 모여 3차원의 구(球) 형태를 이루는 세포 덩어리다. 인체 내 세포들을 둘러싸고 있는 3차원 조직의 구조적, 물리적 성질을 좀 더 정확하게 모방할 수 있어 치료와 연구영역에서 유용하게 쓰인다.

이를테면 당뇨 치료 목적으로 인슐린의 정상분비를 유도하기 위해 췌도세포를 이식할 때 응집된 세포덩어리(스페로이드)를 이식하는 방법이 의료현장에서 적용되고 있다.

연구현장에서도 줄기세포를 3차원으로 배양해 3D 줄기세포 스페로이드를 제작, 각종 분화 기전 연구에 활용하고 있다.

문제는 '회전식 배양법', '원심분리법' 등 기존의 3차원 세포배양 방법은 비용이 많이 들고 배양방법이 복잡할 뿐만 아니라 대량제조와 장기간 배양이 어렵다는 점이다.

이에 반해 이번에 새로 개발된 배양플랫폼은 특별한 장비나 추가공정 없이 스페로이드를 대량으로 장기간 배양할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 "재생 의료나 인공장기, 신약 탐색, 동물 대체 시험법 등 다양한 보건의료산업 분야에 새로운 3D 스페로이드 배양방법을 이용할 수 있을 것"으로 말했다.

재생 의료는 줄기세포 치료, 유전자 치료 등을 통해 희귀·난치 질환 치료에 도움을 줄 수 있는 의료분야다. 미래 의료의 새로운 패러다임으로 떠오르고 있다.

전 세계 재생 의료 시장규모는 2014년 45억5천600만달러(약 5조3천억원)에서 10년 후인 2024년에는 5.2배 수준인 234억7천만달러(약 27조3천억원)로 커질 것으로 복지부는 내다보고 있다.

연구팀은 이 배양플랫폼을 국내 기업에 기술 이전했으며, 앞으로 1년 이내에 상품화할 수 있을 것으로 기대했다.

보건복지부와 미래창조과학부, 농촌진흥청이 지원한 이번 연구결과는 국제 학술저널 네이처 자매지 'NPG Asia Materials' 온라인판에 최근 실렸다.

HGC 코팅 배양접시 제작 공정 및 3D 스페로이드 형성 및 배양법 모식도
HGC 코팅 배양접시 제작 공정 및 3D 스페로이드 형성 및 배양법 모식도

shg@yna.co.kr

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