오가노이드에 대하여; 정의, 특징, 그리고 한계점
# 오가노이드란?
최근 바이오 분야에서 가장 주목받는 기술 중 하나가 바로 오가노이드(organoid)이다.
Organ(장기) + -oid(-와 유사한) = organoid(장기와 유사한 것)
오가노이드의 어원은 위와 같으며, 쉽게 말해 미니 장기라고도 부른다. brain, kidney, skin, vessel 등의 오가노이드를 만들고 상용화를 하기 위해 연구 중이다.
#오가노이드의 중요성
오가노이드는 실제 장기의 일부 구조와 기능을 모사할 수 있다. 즉, 현재 신약개발 등에서 진행되는 동물실험을 대체할 수 있는 재료이기도 하고, 실제 장기와 동일하게 모사한 오가노이드가 개발된다면 장기 이식에도 사용될 수 있기 때문이다.
그렇게 되면, 난치 질환 연구와 맞춤 치료 발전에 큰 가능성을 보여주고 있으며, 각종 면역 반응 및 부작용에서도 자유로울 수 있다는 장점이 있다. (물론 항상 예외는 존재한다.)
더불어 삶의 질에도 긍정적인 영향을 미칠 것이라 생각한다.
#기존 cell culture와의 차이점
가장 큰 차이점이라고 하면 기존 cell culture는 2D 형태라면, 오가노이드를 배양하는 것은 3D 형태를 한다는 것이다.
kidney를 예로 들면, 기존 HEK-293 등과 같이 cell line으로 키운 kidney cell의 경우에는 바닥에 붙어 monolayer로 자란다. 반면, kidney organoid는 단일층으로 자라는 것이 아닌 podocyte 또는 distal/proximal tubule과 같은 구조가 함께 나타나야 한다. 즉, 실제 신장의 구조를 일부 재현하는 방향으로 자란다는 의미다.
#한계점
우선, 가장 먼저 떠오르는 한계점이라 함은 아직 완전히 장기와 완전히 동일하게 모사하지는 못한다는 것이다. 혈관과 신장을 각각 만들 수 있을지는 모르겠다. 그러나 혈관까지 완벽하게 재현된 오가노이드가 나오려면 꽤 많은 시간이 필요해 보인다. 그래서 특히 vascularization(혈관 형성)은 아직 해결해야 할 중요한 과제 중 하나다.
다음으로는 오가노이드를 만드는 환경, 주체가 모두 다 다르기 때문에 거기에서 오는 차이가 생길 수밖에 없다. 한 사람이 키워도 계대를 할 때마다 모두 동일한 pipetting이 되는 것도 아니기 때문에 같은 사람이 키워도 모두 같을 수는 없다.
>> 짧게나마 전망을 적어보자면, 현재 오가노이드는 personalized medicine 분야에서도 주목받고 있다. 실제 환자 유래 세포를 활용해 약물 반응을 예측하려는 연구가 진행되고 있으며, 일부는 임상적으로 활용되기 시작했다. 아직 비용과 시간, 숙련 인력 문제는 남아 있지만, 이러한 한계가 해결된다면 보다 정밀한 맞춤 치료가 가능해질 것으로 기대된다.
