성균관대학교(총장 유지범)는 생명물리학과 박종찬 교수 연구팀이 주도하는 ‘뇌 오가노이드 상용화 핵심 기술 개발’ 과제가 과학기술정보통신부 바이오·의료기술개발사업의 핵심 과제로 최종 선정됐다고 밝혔다.
이번 프로젝트는 총 142억 원 규모의 대형 국책 과제로, 성균관대학교는 향후 7년간 연구를 주도하며 차세대 바이오의학 분야의 글로벌 기준을 정립해 나갈 예정이다.
'오가노이드'란 줄기세포를 실험실에서 배양해 인간의 실제 장기와 유사하게 만든 '인공 미니 장기'를 의미한다. 특히 '뇌 오가노이드'는 인간의 복잡한 뇌를 모사해 치매나 파킨슨병과 같은 퇴행성 뇌 질환을 연구하고 치료제를 개발하는 미래 핵심 기술로 주목받고 있다.
그러나 기존 뇌 오가노이드는 제작 과정이 표준화되지 않아 실험마다 결과 차이가 발생하고, 실제 인체와 달리 질병과 싸우는 면역세포가 없어 질환을 완벽하게 재현하는 데 한계가 있었다. 또한 구조가 복잡해 대량 생산이나 정밀 운송에도 어려움이 있었다.
성균관대학교가 주관하는 이번 연구에는 넥스트앤바이오, 센트럴바이오, 세라트젠, 한국뇌연구원(KBRI), 국가독성과학연구소(KIT)가 참여한다.
연구팀은 면역 기능이 탑재된 고도화된 뇌 오가노이드를 균일하게 대량 생산하고, 이를 연구기관 및 제약회사에 분양한 뒤 품질과 효과를 평가하는 전 과정을 하나로 연결하는 '세계 최초의 통합 상용화 플랫폼'을 구축할 계획이다. 아울러 동물실험을 완전히 대체할 수 있도록 뇌 오가노이드 특이적 국산 Xeno-free ECM 개발도 함께 추진한다.
특히 성균관대 박종찬 교수 연구팀은 살아있는 뇌 오가노이드의 전기 신호와 대사물질 등을 동시에 분석할 수 있는 세계 최초의 올인원 분석 플랫폼 ‘iTRAP’ 기술을 이번 사업에 확장 적용할 예정이다.
또한 성균관대 김인기·박별리 교수 연구팀이 기술 고도화에 참여하며, 국내 표준화 분야 최고 권위자인 안선주 교수가 참여해 국내 원천기술의 국제표준(ISO) 등재를 추진한다. 이를 통해 전 세계 신약 개발 및 동물대체시험 플랫폼 시장을 선도한다는 전략이다.
주관연구책임자인 박종찬 교수는 “본 연구는 단순한 뇌 오가노이드 연구를 넘어 부위별 뇌 제조부터 표준화까지 모든 과정을 하나로 연결하는 세계 최초 수준의 통합 상용화 연구”라며 “국산 바이오 소재와 차세대 분석 기술을 바탕으로 뇌 질환 정밀의학 분야를 선도하겠다”고 말했다.
이어 “성균관대 성균바이오융합과학기술원(BICS) 오가노이드 중점연구소 및 양자생명물리과학원(IQB)과의 유기적인 협업을 통해 기술 상용화에 더욱 박차를 가하겠다”고 포부를 밝혔다.
글. 우정남 기자 insight1592@gmail.com