심장 오가노이드(organoid; 장기유사체) 제작/:/ 박쥐의 내장 오가노이드 제작 (IBS)

IBS(기초과학연구원), 2024년 4월 25일자 보도자료. 그러니까, 작년 것입니다. 
다른 기사를 찾다가 보고, 읽은 김에 적어둡니다.
 
아래 내용은,
기사만 보고 상상되는 대로 써본 소감. 논문을 보기 전에는 모르니 이건 그냥 제 메모입니다.
따라서, 실제 연구의 내용과는 다른 틀린 이야기를 적었을 수 있으니, 만약 관심있으면
해당 논문을 검색해 직접 보세요.
 
 

심장 미세환경까지 구현한 미니 장기 ‘오가노이드’ 나왔다
- 약물 평가·질환 모델 구축·재생치료 등 다양한 활용성 검증 -

- IBS 나노의학 연구단, 동물실험에서 심장 재생치료 가능성 확인 -

https://www.ibs.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000000735/selectBoardArticle.do?nttId=24725

심장 미세환경까지 구현한 미니 장기 ‘오가노이드’ 나왔다

 
 
 
유도만능줄기세포로부터 심근세포를 분화시킨 것에서 더 나간 것.

ㅡ 심장조직과 비슷한 환경을 만들기 위해 섬유아세포, 혈관내피세포까지 혼합 (심근세포를 분리하면 보통 같이 섞여들어가 증식하는 것들이긴 하다)한 다음 심장조직을 가공해 만든 세포외기질 지지체에 얹어 배양한 것. 이것을 오가노이드라고 이름붙임. 심장의 형상까지 모방한 미니장기는 아니고, 심장에서 떼어낸 조직 일부를 모사하는 것을 목표로 했다는 느낌.

ㅡ 그렇게 해서 심근세포를 모방한 것과 함께, "미세유체 칩(microfluidic chip)을 활용한 동적 배양법을 개발" 이것도 오래 전부터 진행된 연구의 연장선상인데, 일정한 배양액 흐름을 만들기 때문에 항상 신선한 배양액을 접하기 때문에, 평면적인 세포배양보다 훨씬 더 큰 덩어리인 오가노이드 배양조직이 살 수 있도록 한 것. 

ㅡ 다만 여기서는 발생관점에서 본 것인지 심근분화를 유도할 수 있을지 모르는 기계적인 자극은 주지 않은 듯. (심근세포와 섬유아세포가 뭉친 덩어리 자체가 뛰는 것은 분리한 심근세포를 배양하다 보면 관찰되는 현상이기도 하다)
 

이렇게 만든 조직덩어리(오가노이드)를

ㅡ 몇 가지 약물에 대한 반응을 시험해보니 예상한 대로였다.

ㅡ "오가노이드를 활용해 심장 섬유증, 긴 QT 간격 증후군4) 등 심장질환 모델 제작 성공"

ㅡ 오가노이드 자체는 구성세폴르 재조합해 in vitro 배양한 심장조직이라 할 수 있으므로, 이것을 심장병 치료용 으로 (섬유화된 조직이나 전기전달부위에 심어 수축이완기능을 살리는 데) 쓸 수 있을지 알아보기 위해, 심근경색으로 심근 일부가 죽은 쥐의 심장 환부에 이식해보았다. 오가노이드는 심장조직 안에 안정적으로 정착해 심장수축 신호전달을 원활하게 했다(심전도 기록을 개선했다는 말인 듯). 그래서 앞으로의 가능성을 보였다.
 
 

구글검색: 심장 오가노이드

https://www.google.com/search?q=%EC%8B%AC%EC%9E%A5+%EC%98%A4%EA%B0%80%EB%85%B8%EC%9D%B4%EB%93%9C

🔎 심장 오가노이드: Google 검색

 
 
 

‘박쥐 유사장기(오가노이드)’로 미래 팬데믹 막는다
- IBS 바이러스기초연구소·유전체교정연구단 공동연구, 세계 최대 감염병 생체모델 구축 -

- 신·변종 바이러스 조기 탐색과 치료제 연구 활용 기대, 국제적 학술지 Science 게재 -

https://www.ibs.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000000735/selectBoardArticle.do?nttId=25835&pageIndex=1&searchCnd=0&searchWrd=%EC%98%A4%EA%B0%80%EB%85%B8%EC%9D%B4%EB%93%9C

‘박쥐 유사장기(오가노이드)’로 미래 팬데믹 막는다

ㅡ 박쥐는 코로나19를 포함한 다양한 코로나바이러스 계통 병원체만이 아니라, 정말 다양한 바이러스의 중간숙주이다. 에볼라, 니파, 일부 광견병까지 다양한 동물질병바이러스와 인수공통바이러스가 박쥐와 연관돼있다.

ㅡ 하지만 박쥐 동물실험을 공장식으로 하는 건 무리가 있다. 그래서 오가노이드를 개발했다.

"IBS 연구진은 한국을 비롯해 동북아시아 및 유럽에 널리 서식하는 식충성 박쥐인 애기박쥐과(Vespertilionidae) 및 관박쥐과(Rhinolophidae) 박쥐 5종으로부터 기도, 폐, 신장, 소장의 다조직 오가노이드 생체 모델을 구축." (......) 연구 결과는 세계 최고 권위의 학술지 사이언스(Science, IF 44.7)에 2025.5월 16일 게재.  (......)  “이번에 구축한 세계 최대 규모의 박쥐 오가노이드는 글로벌 감염병 연구자들에게 표준화된 박쥐 모델을 제공하는 바이오뱅크(Biobank) 자원으로서 중요한 의미를 갖는다”

 

 
ㅡ 박쥐 오가노이드에 다양한 바이러스를 감염시켜 바이러스 종류에 따라 나타나는 선천성 면역 반응을 정량적으로 확인.

ㅡ 같은 바이러스라도 박쥐의 종이나 감염된 장기(오가노이드를 구성하는 세포를 추출한 원래 장기. 신장, 폐, 소장, 기도 등)에 따라 면역반응의 강도와 양상이 달랐다. (예상된 현상이었겠지만)
 
ㅡ 야생 박쥐의 분변에서 새로운 변종바이러스를 분리. 그 중 1종은 기존 세포배지에서는 증식하지 않았지만, 오가노이드 실험모델에서는 잘 증식했다. 이는 살아있는 조직에서만 증식한다고 알려진 병원체들을 연구하는 데 오가노이드가 효과적인 실험모델임을 입증.
 
ㅡ 오가노이드는 방치하면 부정형으로 덩어리지면서 3차원 형상이 되는데, 이것을 일부러 평면(2차원)으로 넓게 배양되도록 모델을 개량했다. 그래서 배양액이 그 평면 위를 흐르도록 해 산소와 양분을 공급하고 오가노이드에서 배출하는 바이러스나 단백질 등 물질을 회수해 스크리닝하기 편한, 실험을 자동화할 수 있는 플랫폼을 만들었다.

ㅡ 오가노이드에 박쥐유래 바이러스를 감염시키고 항바이러스제의 효과를 평가해보니, 기존 세포주 시스템보다 나은 결과를 얻었다. 즉 동물실험의 일부를 대신할 수 있어보인다.