강스템바이오텍이 오가노이드 기술을 기반으로 한 이식재 개발에 박차를 가할 전망이다.

최근 서울대학교 강경선 교수(강스템바이오텍 창업주) 연구팀은 나노 산화 그래핀을 이용한 스캐폴드 가교기술을 개발, 기존 생체 스캐폴드의 한계점인 이식 후 빠른 생분해와 염증발생 문제를 극복했다.

강스템바이오텍은 이 기술을 활용해 기존에 확보한 앱타머 기반 인공장기 제조 기술과 함께 차세대 파이프라인인 오가노이드 기반 이식재 및 인공장기 개발에 시너지 효과를 낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.

최근 동물 장기에서 세포를 모두 제거한 탈세포 스캐폴드에 사람의 세포를 주입하는 재세포화 기술이 주목받고 있다. 탈세포 스캐폴드를 활용하면 기존 장기의 미세구조와 생화학적 특성을 최대한 보존할 수 있는 장점이 있다. 반면, 생체에 이식할 경우 쉽게 생분해 되고 분해된 물질이 염증을 유발한다는 한계가 있었다.

연구팀은 이러한 문제점을 해결하기 위해 나노 산화 그래핀을 펩타이드 결합을 통해 탈세포 스캐폴드에 가교결합 시켜 물성 강화 및 면역원성이 감소된 생체 스캐폴드를 제작했다. 또 나노 산화 그래핀이 생체 내 효소의 활성을 저해하고 항염증 효과를 통해 스캐폴드를 보호함을 규명했다. 기존 스캐폴드의 경우, 1~2주면 모두 소실되고 염증이 발생했으나 연구팀이 개발한 스캐폴드는 생체 이식 약 60일 이후에도 다량 안정적으로 유지됨을 밝혀냈다.

나노 산화 그래핀 가교 스캐폴드 이식 시 생존능이 높으면서 생체 내 기능성, 재생능이 향상된 생체 모사 인공 간 제작기술 또한 개발됐다. 해당 인공 간은 실제 마우스 간과 유사한 구조임이 확인됐으며, 생체 외 기능성도 높게 유지되었다.

주목할 점은 급성 간부전 및 만성 간부전이 유발된 마우스 모델에 이식한 결과, 각각 손상된 간을 효과적으로 재생하여 간 기능 회복에 성공했다는 것이다. 회사측은 이번 연구 결과로 기성품 인공장기를 실험실에서 제작할 수 있는 전기를 마련했을 뿐 아니라 추후 본 스캐폴드가 다양한 인공장기 개발에 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

강스템바이오텍 관계자는 "이 기술을 강스템바이오텍의 만능줄기세포 플랫폼 및 오가노이드 기술과 접목할 경우, 안정성 높은 이식재 및 인공장기 개발이 가능하다"며 "강스템바이오텍의 오가노이드 기반 이식재 상업화에 중요한 촉매제가 될 수 있을 것으로 보인다"고 말했다.

한편, 이번 연구성과는 범부처재생의료기술개발사업단이 추진하는 재생의료 원천기술 개발 사업 및 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 세종과학펠로우십 사업의 지원으로 수행하였으며, 세계적 국제학술지인 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다.