인체 조직과 장기를 모사한 미세생리시스템(MPS)을 개발하는 멥스젠이 고려대 공대와 산학협력을 통해 세뇨관과 혈관을 묘사한 신장 모델 개발에 나선다.
멥스젠은 정석 고려대 기계공학부 교수팀과 신장 모델 공동개발 연구협약을 체결했다고 3일 밝혔다.
신장은 인체의 노폐물 배설, 수분·전해질 균형 조절, 혈압 조절, 호르몬 분비 등 항상성(homeostasis) 유지에 필수적인 장기로 신장의 세뇨관(tubule)은 체액과 직접 접촉하여 지속적인 상호작용 속에서 약물 및 영양소의 재흡수를 수행한다. 신장의 세뇨관과 혈관 간 상호작용은 체내 물질 운반, 전해질 균형 조절, 약물 대사 및 독성 평가에 있어 핵심적인 생리학적 과정이다.
그러나 세뇨관 상피세포와 혈관 내피세포의 미세환경을 정확히 구현하고 재현성이 높은 모델 생산은 어렵고, 기존 2D 세포 배양 또는 동물 모델은 인간 신장의 복잡한 구조와 기능을 제한적으로만 재현하기 때문에, 신장 질환 연구 및 신약 개발 과정에서 임상 예측력 부족과 종간 차이에 따른 오류가 빈번히 발생했다. 이에 따라 정밀한 분석과 보다 정확한 약물 반응 평가를 위한 새로운 3차원 모델 개발 및 생산이 시급한 실정이다.
정석 교수는 미세생체시스템, 생체조직칩, 오가노이드 분야의 유력 전문가로 꼽힌다. 서울대에서 기계공학 학사·석사 및 박사 학위를 취득한 후 미국 MIT에서 세계적인 MPS 분야 석학인 로저 캄(Roger D. Kamm) 교수 연구실 박사후연구원으로 근무하며 3D 미세유체 기반 다세포 배양 및 혈관 신생 모델을 선도적으로 개발했다. 2009년 고려대학교에 부임한 이후 SID Lab(Scalefree Integrative Discovery Lab)을 설립해 생체조직칩, 신장 오가노이드, 종양 미세환경(TME), 혈관 및 림프관 모델링 등 차세대 인체 모사 플랫폼을 연구하고 있다. 국제 저명 학술지에도 다수 논문을 게재했다.
연구팀은 멥스젠의 생체조직칩 플랫폼과 자동화 장비 프로멥스(ProMEPS™)를 활용해 신장의 핵심 기능인 세뇨관의 재흡수 및 약물 수송 기능을 정밀하게 모사하기 위한 세뇨관-혈관 공배양 모델을 구축할 예정이다. 또한 근위세뇨관(proximal tubule)과 원위 네프론 상피세포(distal nephron epithelia)를 포함한 두 가지 신장 세뇨관 모델을 제작해 약물 독성 평가, 재흡수 기능 분석, 환자 유래 오가노이드 적용 가능성을 검증할 계획이다. 향후, 두 모델을 연계해 인체 내 순차적 대사 및 이온 교환 과정을 재현하는 고도화된 플랫폼으로 확장한다.
김용태 멥스젠 대표는 “이번 협약은 생체조직 모델 개발 분야에서 풍부한 연구 경험과 노하우를 갖춘 연구팀의 역량과 멥스젠의 고유한 기술력을 결합해, 재현성과 생산성이 높은 신장 모델을 공동 개발한다는 점에서 큰 의미가 있다”며, “이번 공동연구를 통해 보다 정밀하고 예측력이 높은 신약 평가 플랫폼을 구축할 수 있을 것으로 기대하며, 앞으로도 미세생리시스템기술 혁신을 선도하기 위해 최선을 다하겠다”고 전했다.
이우상 기자 idol@hankyung.com
이우상 기자 idol@hankyung.com
관련뉴스
