KAIST, 홀로토모그래피로 살아있는 유사 장기 실시간 관찰 성공

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 홀로토모그래피로 살아있는 오가노이드(유사 장기)를 실시간 관찰하는데 성공했다.

한국과학기술원(KAIST)은 물리학과 박용근 교수 연구팀이 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 연구팀, 의료기기 업체 토모큐브와 홀로토모그래피 기술을 활용해 살아 있는 소장 오가노이드를 실시간으로 고해상도로 관찰할 수 있는 이미징 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

기존의 이미징 기법들은 살아있는 오가노이드를 장기간 고해상도로 관찰하는 데 한계가 있었고 형광 염색 등의 추가적인 처리가 필요한 경우가 많았다.

이에 연구팀은 형광 등 염색 없이도 고해상도의 이미지를 제공하고 세포 손상 없이 오랜 시간 동안 실시간으로 동적 변화를 관찰할 수 있는 홀로토모그래피 기술을 도입했다.

이어 실험용 쥐 소장 오가노이드를 이용해 검증한 결과 홀로토모그래피를 통해 오가노이드 내부의 다양한 세포 구조를 세밀하게 관찰할 수 있었고, 오가노이드의 성장 과정과 세포 분열, 세포 사멸 등의 동적 변화를 실시간으로 포착했다.

또 약물 처리에 따른 오가노이드의 반응을 정밀하게 분석해 세포 생존 여부를 확인할 수 있었다.

연구팀은 이를 통해 오가노이드 연구의 새로운 지평을 열었으며 이를 통해 신약 개발, 맞춤형 치료, 재생 의학 등 다양한 분야에서 오가노이드의 활용을 극대화할 수 있을 것이라고 기대하고 있다.

이에 따라 오가노이드의 생체 내 환경을 더 정확히 재현하고, 더욱 정교한 3차원 이미징을 통해 세포 수준에서의 다양한 생명현상을 이해하는 데 큰 기여를 할 것으로 전망된다.

이만재 박사(제1 저자, KAIST 의과학대학원)는 “기존의 한계를 뛰어넘는 새로운 이미징 기술로 향후 오가노이드를 활용한 질병 모델링, 환자 맞춤형 치료 및 신약 개발 연구에 크게 기여할 것”이라고 말했다.

한국연구재단 리더연구사업, KAIST 연구소 및 기초과학연구원의 지원을 받아 수행된 이번 연구 결과는 국제학술지 '실험 및 분자 의학'에 지난 1일 게재됐다.

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