일본 요코하마시립대 연구팀이 인간의 유도만능줄기(iPS) 세포를 이용, 정상적으로 기능하는 미니 간을 지금보다 100배 이상인 2만개 정도를 하나의 용기에서 대량 생산하는데 성공

 

- 요코하마시립대 연구팀은 이미 지난 '13년 인간 iPS 세포로 미니 간을 제작

- 당시 연구팀은 인간 iPS 세포를 내배엽 세포로 분화시킨 뒤, 이 내배엽 세포를 인간 탯줄정맥내피 세포 및 간엽줄기 세포와 혼합해 4~6일간 배양

※ 내배엽 세포는 위· 간· 결장 등 신체 기관을 형성하고, 탯줄정맥내피 세포는 핏줄을 만들며, 간엽 세포는 세포와 세포를 연결하는 중간 고리 기능을 수행

- 그 결과 정교한 혈관망을 갖춘 지름 5㎜ 내외의 ‘간의 싹(liver bud)’이 만들어졌고 유전자 실험 결과 실제 인간의 간과 거의 동일한 기능을 수행함이 확인돼 연구팀은 이 싹을 미니 간으로 명명

- 그러나 인간을 대상으로 실제 치료에 활용하려면 이 같은 미니 간이 수 만개 이상 필요하나 한 번에 만들 수 있는 양은 수십 개에 불과

 

- 이러한 상황 속에서 요코하마시립대 연구팀은 미니 간을 대량 생산하기 위해 민간 화학업체 구라레이(Kuraray)의 기술을 이용, 지름 400~500㎛의 미세한 홈이 나 있는 특수 배양용기를 제조

- 이후 연구팀은 iPS 세포로부터 내배엽 세포와 탯줄정맥내피 세포 및 간엽줄기 세포 등 3 종류의 세포를 만들어 혼합하는 방식을 통해 일정한 고품질의 미니 간을 1장의 판 위에 2만개씩 만드는데 성공

※ 각각의 홈 속에서 지름 100~200㎛의 미니 간이 1개씩 생성

- 연구팀이 이렇게 제작한 미니 간을 심각한 간부전이 있는 쥐에게 이식한 결과, 단백질 분비 및 암모니아 분해 등 간 기능이 개선되면서 이들 쥐의 생존 기간이 대폭 연장

- 이번 미니 간 대량 생산은 적절한 비용으로 균일한 품질의 미니 간 확보가 가능함을 입증했다는 점에서 치유가 까다로운 간질환에 대한 재생의료가 획기적으로 발전하는 토대가 될 수 있을 것으로 기대

- 요코하마시립대 연구팀은 향후 유전적 간 기능 이상으로 인해 암모니아를 분해할 수 없는 환자들을 대상으로 미니 간을 활용하는 방안을 연구할 예정 [SankeiBiz, 2017.12.13]