숙명여대·성균관대, 신장형 심장 오가노이드 개발

숙명여자대학교 약학대학 배규운 교수와 성균관대 의과대학 강종순 교수 공동 연구팀이 인간 초기 심장의 형태 형성을 체외에서 재현하는 '신장형 심장 오가노이드(EHO)'를 개발했다. 기존 구형 심장 오가노이드와 달리 실제 태아 심장처럼 스스로 길어지고 구부러지는 3차원 구조를 구현했으며, 정맥-동맥 축을 따라 심장 세포가 배치되고 수축 파동과 칼슘 이온 이동이 나타났다.

연구팀은 줄기세포의 자가조직화 능력을 활용하는 '허용적 배양법'을 적용해 인간 유도만능줄기세포(hiPSC)로 EHO를 제작했다. 선천성 심장 질환 관련 유전자 'TBX5'를 결손시킨 EHO에서는 신장과 구부러짐이 억제되고 불규칙한 수축이 나타나 질환 모델링이 가능함을 입증했다. 연구 결과는 국제학술지 'Developmental Cell'에 게재가 확정됐다.

이번 성과는 인간 심장의 초기 발생 과정과 선천성 심장 기형의 원인을 분석할 수 있는 인체 모사 시스템을 구축했다는 점에서 의의가 있다. 바이오벤처 애니머스큐어는 EHO 기술을 선천성 심장 질환 모델링, 심장 독성 평가, 신약 후보물질 스크리닝 플랫폼 등에 활용할 계획이다.