페삭 벤슨 기자 • 2025년 8월 7일

예루살렘, 2025년 8월 7일 (TPS-IL) — 재생 의학 분야의 획기적인 성과로, 쉬바 의료 센터와 텔아비브 대학교의 연구진이 조직 특이적 줄기세포로부터 인간 신장 오가노이드를 성공적으로 배양했으며, 이는 자궁 내 태아 신장 발달 과정을 면밀히 모방한다고 수요일 연구진이 발표했습니다. 실험실에서 6개월 이상 성숙한 이 신장 구조물은 현재까지 가장 오래 생존하고 가장 안정적인 실험실 배양 신장 오가노이드입니다. 이 획기적인 발전은 선천성 기형 진단, 신장 질환 치료, 임신 중 약물 안전성 테스트에 있어 주요 발전을 열어줄 것입니다.

“조직 특이적 줄기세포로부터 인간 신장을 배양하여 실험실에서 이처럼 장기간 생존하고 성숙시킨 것은 이번이 처음입니다.”라고 연구를 이끈 벤자민 데켈 교수가 말했습니다. 데켈 교수는 쉬바 사프라 아동 병원의 소아 신장학 및 줄기세포 연구소 소장이자 텔아비브 대학교 사골 재생 의학 센터 소장입니다. “우리는 발달 과정의 문제가 임상에서 보이는 신장 질환으로 이어지는 것을 실제로 보면서 혁신적인 치료법 개발을 가능하게 할 것입니다.”

이 연구는 최근 동료 검토를 거친 의학 저널인 The EMBO Journal에 게재되었습니다.

오가노이드 — 인간 장기의 축소된 실험실 배양 버전 — 는 인간 생물학 연구에 강력한 도구입니다. 지금까지 다능성 줄기세포로부터 생성된 신장 오가노이드는 약 한 달 후 분해되기 시작했으며, 종종 실험 결과를 손상시키는 관련 없는 조직의 세포를 포함했습니다. 대조적으로, 데켈의 실험실에서 배양된 오가노이드는 신장 구조물로만 분화하는 신장 특이적 줄기세포로부터 발달했습니다. 이러한 순수성은 자궁 내에서 자연적으로 발생하는 신장 발달에 대한 정밀한 실험과 장기 관찰을 가능하게 합니다.

“우리가 관찰한 과정은 임신 약 34주까지 자궁 내 신장 성장 단계와 일치합니다.”라고 데켈은 설명했습니다. “오가노이드는 혈액 여과 세포, 신장 세관, 요로와 같은 주요 구조를 형성하여 발달 중인 인간 신장의 매우 정확하고 지속적인 모델을 제공했습니다.”

이 연구의 함의는 광범위합니다. 가장 즉각적인 응용 분야 중 하나는 선천성 기형 연구입니다. 이 모델을 사용하여 과학자들은 유전자와 신호 전달 경로를 조작하여 기형이 실시간으로 발생하는 방식을 관찰할 수 있습니다. “특정 신호 전달 경로를 선택적으로 차단했을 때, 그것이 어떻게 선천성 기형으로 이어지는지 보았습니다.”라고 데켈은 말했습니다. “이러한 실시간 관찰은 이전에는 불가능했으며, 선천성 신장 질환을 이해하는 데 있어 중요한 진전입니다.”

또 다른 혁신적인 응용 분야는 약물 안전성 테스트입니다. 이 오가노이드는 태아 신장과 매우 유사하기 때문에 연구진은 임신 중에 복용하는 약물이 신장 발달에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 테스트하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 이전에는 윤리적 및 생물학적 제약으로 인해 제한되었던 자궁 내 약물 독성 검사를 위한 새로운 방법을 제공합니다.

이 획기적인 발전은 재생 의학에도 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다.

“신장 조직 줄기세포를 시간이 지남에 따라 체외에서 배양할 수 있다는 사실은 재생 의학의 문을 열어줍니다. 즉, 실험실에서 배양한 신장 조직을 환자에게 이식하거나, 대안적으로 오가노이드가 분비하는 신호를 사용하여 손상된 신장을 복구하거나 젊어지게 하는 것입니다.”라고 데켈은 말했습니다. 미래에는 이러한 실험실 배양 조직이 만성 신장 질환 환자를 치료하는 데 도움이 되어 투석이나 전체 장기 이식의 필요성을 지연시키거나 심지어 피할 수도 있습니다.

임상적 사용을 넘어, 오가노이드는 기초 과학을 위한 재생 가능하고 맞춤화 가능한 모델을 연구자들에게 제공합니다. 신장 줄기세포는 개별 환자로부터 유래할 수 있기 때문에 과학자들은 개인의 고유한 유전적 구성을 반영하는 맞춤형 오가노이드를 만들 수 있습니다. 그런 다음 이를 개별화된 치료 옵션을 테스트하거나 특정 돌연변이가 신장 기능에 어떻게 영향을 미치는지 연구하는 데 사용할 수 있습니다.

“이는 우리에게 다양한 신장 세포의 사실상 무한한 공급원과 건강 및 질병에서의 고유한 역할을 훨씬 더 명확하게 이해할 수 있게 해줍니다.”라고 데켈은 말했습니다.

쉬바 연구 당국 회장인 드로르 하라츠 교수도 이 과학적 이정표의 중요성이 의학을 넘어선다고 말했습니다. “최근 몇 년 동안 우리는 이스라엘을 국제적인 영향력 중심지에서 멀어지게 하려는 시도를 목격했으며, 이러한 종류의 과학적 성공은 우리의 의료 및 과학 연구에 대한 기여가 중요하고 의심의 여지가 없다는 것을 상기시켜 줍니다.