코로나 유행 연구에…인간 미니 폐 배양에 성공했다

실험실 내에서 만들어진 장기인 오가노이드(organoid)는 의료나 창약 등 분야에서 높은 주목을 받고 있으며 지금까지 미니 심장을 국제우주정거장에 발사하는 등 연구가 실시되어 왔다. 미국 연구팀이 새롭게 마이크로칩 상에서 자기를 성장시키는 기술을 개발해 이에 의해 인간 폐 소형 복제물을 만드는데 성공했다고 발표했다.

코로나19는 지금까지 6억 6,500만 명 이상 감염자와 670만 명 이상 희생자를 내는 등 맹위를 떨치고 있다. 폭발적으로 퍼지는 코로나19에 대처하려면 병원체(SARS-CoV-2)가 인간 폐에 어떻게 감염되는지 조사하는 연구가 필요하다. 하지만 폐 조직 성질이 사람마다 다르기 때문에 병원체가 처음 폐 세포에 감염되기 전까지의 메커니즘 해명이 진행되기 어렵다. 현재 코로나19 연구는 초대 배양한 인간 폐 조직 그러니까 살아있는 사람으로부터 직접 제공된 폐 세포를 이용한 실험에 의존한다. 하지만 이렇게 만들어진 폐 세포는 유전적으로 달라 균일하고 정밀한 데이터를 취할 수 없다.

록펠러대학 연구팀은 인간 ES세포를 마이크로칩 상에 배치해 같은 유전자를 가진 폐아를 배양하는 기술을 개발했다. 이 폐아는 수천 개 단위로 대량 배양하는 게 가능하고 유전적 차이도 없기 때문에 균일하고 대규모 감염 데이터 수집이 가능해진다. 연구팀은 이 폐는 기본적으로 클론이기 때문에 한 환자와 다른 환자에서 서로 다른 반응을 할 걱정이 없다고 밝히고 있다.

연구팀이 배양한 미니 폐를 바이러스에 감염시키는 실험을 한 결과 폐포는 기도 세포보다 감염에 약한 것으로 밝혀졌다 폐까지의 공기가 가는 기도 세포는 호흡할 때 가스 교환을 실시하는 폐포를 지키는 방여벽 역할을 하고 있지만 병원체가 기도 세포를 빠져버리면 폐포는 문제를 일으킨다.

연구팀에 따르면 이번에 개발된 기술은 코로나19 뿐 아니라 인플루엔자와 기타 호흡기 감염, 폐 질환, 폐암 등 메커니즘 해명에도 도움이 될 수 있으며 치료에 이용하는 신약 스크리닝에도 활용할 수 있다고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.