오가노이드 정의

사람의 체세포나 줄기 세포(다른 유형의 세포가 발생하는 세포)를 실험실에서 배양하여 만든 3차원 소형 기관과 같은 구조체를 오가노이드(Organoid)라고 한다. 즉, 장기를 뜻하는 'organ'에 유사함을 뜻하는 접미사 ‘oid’을 붙여서 장기유사체를 오가노이드라고 한다. 오가노이드는 다양한 유형의 세포를 포함하며 인간 조직 및 기관의 구조, 조직 및 일부 기능을 밀접하게 모방한다. 사람의 종양 세포로 만들어진 오가노이드는 원래 종양에서 발견된 것과 유사한 조직학적, 유전학적, 분자학적 특징을 가지고 있다. 오가노이드는 실험실에서 정상 조직이나 암과 같은 질환이 어떻게 형성되는지 연구하고, 사람들에게 투여되기 전에 새로운 약물의 효능과 기타 유형의 치료법을 테스트하는 데 사용된다.

오가노이드를 만드는 재료는 ESC, ASC, iPSC가 있으며, 이러한 세포들은 자가재생 또는 자가 조직화를 통해 3차원 세포 집합체를 형성하는데 이를 오가노이드라고 부른다 [1, 2]. 예를 들면, 장 오가노이드는 인체 장기를 모방하는 것으로 인체 장조직이 가지고 있는 장술잔 세포(Goblet Cell), 상피세포(Enterocyte), 장내분비세포 (Enteroendocrine Cell), 장 줄기세포(Intestinal Stem Cell)로 구성되고 영양분 흡수와 수분을 배출하는 융보(Villus)와 움(Crypt)이라는 울퉁불퉁한 특이한 구조를 모사해야 한다.

오가노이드의 주요 응용분야는 크게 질환모델과 재생치료분야가 있다. 암, 치매, 감염 등과 같은 질환을 세포 기반의 오가노이드 모델로 모사하면, 사람 또는 동물을 대신하여 질환의 기전을 연구할 수 있을 뿐만 아니라 신약 개발 분야에도 활용될 수 있다. 따라서 오가노이드를 이용한 질환모델은 동물 대체 실험방법으로 주목받고 있으며, 신약후보물질의 임상실험 전 성능을 검증하여 비용과 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 중요한 실험법으로 많은 개발이 이루어지고 있다. 또한, 오가노이드는 인체 모사도가 매우 높기 때문에 기존 동물 질환 모델로는 진행하기 어려웠던 다양한 질환 연구에 이용 가능하다. 오가노이드를 이용한 재생치료는 손상된 조직을 정상 상태와 유사하게 복구시키는 세포치료제이다. 오가노이드를 장기의 손상된 부위에 이식했을 때 손상 조직을 복구하거나 대체하는 능력이 탁월하다. 이러한 재생능력을 활용하여 다양한 난치병 치료제를 개발할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

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