일본산업뉴스요약

RIKEN의 최전선
내장 배양으로 노벨상
생명기능과학연구센터 호흡기형성연구팀 모리모토 미쓰루(森本 充) 팀 리더

-- 내장 연구, 큰 진전 --
내장 연구가 크게 진전하고 있다는 것을 알고 있는가? 최근 큰 토픽은 배양 접시 위에서 원하는 ‘미니 장기’를 조합하는 기술의 등장이다. 내장 연구가 극적으로 진전한 배경에는 3개의 노벨상 수준의 기술 개발이 있었다.

첫 번째는 1980년대 후반에 미국과 영국에서 개발된 knockout mouse(유전자제거 생쥐) 기술이다. 이 기술은 생쥐가 갖고 있는 임의의 유전자를 선택적으로 파괴하는 기술로, 발명자는 07년에 노벨상을 수상하였다. knockout mouse 기술을 사용해 내장 형성에 필요한 유전자를 잇달아 판명하면서 태아기에서 이루어지는 내장 형성에 대한 이해가 단숨에 진척되었다.

두 번째는 교토대학의 야마나카(山中) 박사가 개발한 iPS세포(유도만능줄기세포)다. iPS세포는 태아기에 나타나며 모든 종류의 세포를 유도할 수 있는 세포를 말한다. ES세포, 만능세포라고도 불린다.

-- 획기적인 기술 --
야마나카 박사는 우리들의 몸에 있는 보통의 세포(체세포)를, 4개의 유전자를 강제적으로 작용시킴으로써 인공적으로 iPS세포로 바꿔버리는 획기적인 기술을 개발, 12년에 노벨상을 수상하였다. 현재는 생쥐의 발생생물학연구, ES세포연구에서 얻은 지식을 사람 iPS세포에 응용하여 사람의 내장 세포를 배양 접시 위에서 만들 수 있다.

RIKEN(이화학연구소)은 교토대학, 첨단의료센터병원(당시)과 공동으로 환자 유래의 iPS세포에서 유도한 망막색소상피세포를 이식하는 치료의 임상연구를 세계에서 처음으로 14년부터 시작하였다.

세 번째는 ‘오르가노이드’ 배양 기술이다. 오르가노이드는 줄기세포에서 유도하여 연구실에서 만들 수 있는 ‘미니 장기’를 말한다.

만드는 방법은 ES세포나 iPS세포에서 유도한 장기세포, 또는 어른의 몸에도 존재하는 조직 줄기세포를 젤 상태의 지지체(Scaffold) 속이나 배지(培地) 속에 부유시켜 성장시킨다. 그러면 자연스럽게 줄기세포의 내재 정보가 기능하여 세포가 스스로 내장의 3차원 구조로 성장한다.

이 현상은 ‘자기조직화’라고 불리며, 세포가 갖고 있는 본래의 성질을 이끌어내면서 발생한다. 그러나 유감스럽게도 현재는 오르가노이드는 크게 성장하지 못하며 기능도 미성숙한 경우가 많다. 그래도 향후의 기술혁신을 통해 본래의 크기로 성장한 성숙 장기를 연구실에서 만들 수 있는 포텐셜을 지닌 기술이다.

-- 다수의 스타 연구자 --
기쁘게도 일본은 전세계적으로 오르가노이드 연구를 선도하고 있으며, 스타 연구자라고 불리는 유명한 젊은 연구자가 많이 있다. 이 연구 분야에서 미래의 노벨상 수상자가 등장할 것으로 기대하며, 나 자신도 폐의 오르가노이드 연구에 주력하고 있다.

 -- 끝 --