신장이 굳어지는 신장섬유화 신약 후보물질의 효과를 좀더 정확하게 예측하고 평가할 수 있게 됐다.
분당서울대병원 신장내과 김세중 교수와 서울대 기계공학부 전누리 교수는 반도체 공정을 활용한 3차원 생체 조직칩으로 인체 섬유화 과정과 유사한 환경을 만드는데 성공했다고 국제학술지 분자과학 국제저널(International Journal of Molecular Sciences)에 발표했다.
지금까지 신장 섬유화 치료약물은 동물모델을 이용해 효과를 확인해 왔지만 이 결과대로 인간에 적용하기는 어려웠다. 2차원 세포실험 역시 생체와 다른 구조라는 문제점이 있다.
교수팀에 따르면 생체조직칩에 인체 장기세포를 배양하면 생리적 세포반응의 재현 뿐만 아니라 신장의 기능과 특성까지 모방할 수 있다.
생체조직칩으로 세뇨관 구획, 혈관구획, 섬유화에 중요한 섬유아세포 구획을 동시에 배양했다. 이어 세포의 성장과 상처의 복원, 그리고 일부 신장섬유화에 관련하는 TGF-beta를 투여해 인체의 섬유화 과정과 유사한 환경을 조성했다.
여기에 TGF-beta억제제를 투여하자 신생혈관의 형성 증가와 세뇨관 구획의 섬유화 지표를 막을 수 있는 것으로 나타났다.
김세중 교수는 "이번 모델로 신장섬유화 신약 후보물질의 효과를 보다 정확히 예측 및 평가할 수 있는 플랫폼이 제시됐다"면서 "신장 뿐만 아니라 다른 장기의 섬유화 모델로 확장할 수 있어 의미 있는 연구결과"라고 설명했다.
한편 이번 연구는 분당서울대병원을 비롯해 한국연구재단, 산업통상자원부의 지원을 받았다.