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2013년 10월 16일 수요일

3 차원으로 배양된 미니어처 췌장




 얼마전에도 비슷한 포스트를 작성한 바 있었던 것 같은데 이번에는 미니어처 뇌 대신 췌장을 만들었다는 소식입니다. 그래핀 - 보튼 교수 (Professor Anne Grapin-Botton) 와 덴마크의 줄기 세포 연구 센터 (Danish Stem Cell Centre) 의 동료들은 새로운 3 차원 배양 기술을 이용해서 마치 고풍스런 나무 모양의 미니 췌장을 배양했습니다. 이들이 이번에 사용한 것은 쥐 (mice) 의 췌장 세포이지만 향후 사람 세포를 이용한 기술 개발도 가능할 것으로 기대됩니다.




(미니어처 췌장. The new method allows the cell material from mice to grow vividly in picturesque tree-like structures. (Credit: Image courtesy of University of Copenhagen) )



 이 미니어처 췌장을 만들기 위해 연구팀은 만능 유도 줄기세포 대신 embryonic pancreatic progenitors 세포를 사용했습니다. 이들이 만든 겔 (gel) 을 이용하면 불과 몇개의 불과한 progenitor cell 로도 수주 만에 40000 개의 세포로 된 췌장조직으로 배양할 수 있다고 합니다. 과거에 세포 배양에 주로 사용하던 평면 플레이트는 조직 아니라 그냥 한층으로 된 세포 층만 배양되므로 뇌 세포든 간세포든 간에 진정한 의미의 3 차원적인 조직과는 거리가 멀었습니다. 최근에 시도되는 3 차원 배양은 보다 조직에 가까운 모습으로 세포를 배양하려는 시도이고 이것 역시 그 중에 하나라고 할 수 있습니다. 


 이렇게 배양된 미니 췌장은 실제 췌장에 비해 매우 작은 크기에 불과하지만 소화 효소를 비롯해 인슐린 같은 효소를 만들어 내는 등 실제 췌장하고 매우 유사한 기능을 한다는 것이 연구팀의 설명입니다. 향후 이를 이용한다면 일부 동물 실험모델을 배제할 수 있어 불필요한 동물 실험을 줄일 수 있으며 사람 세포로 배양된 미니어처 장기를 약물 테스트 및 연구 목적으로 사용할 수 있다면 동물 실험보다 더 좋은 결과를 얻는 경우도 가능할 것입니다. 


 연구팀은 인간 줄기 세포로 미니어처 췌장을 만드는 시도를 진행 중에 있다고 합니다. 만약 가능하다면 약물 테스트에도 활용할 수 있지만 인슐린 생산 미니 췌장을 당뇨 환자에게 이식하는 장기 이식도 미래에 가능할 수 있을 지 모르겠죠. 이를 위해서 미래에는 베타 세포를 배양하는 연구도 진행 중입니다. 다만 임상에서 실제 활용되기 까지는 많은 과정이 남아있다고 생각됩니다.


 참고




Journal Reference:

  1. C. Greggio, F. De Franceschi, M. Figueiredo-Larsen, S. Gobaa, A. Ranga, H. Semb, M. Lutolf, A. Grapin-Botton. Artificial three-dimensional niches deconstruct pancreas development in vitroDevelopment, 2013; 140 (21): 4452 DOI: 10.1242/dev.096628



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