줄기세포 기반 인공 간에 혈관망 구현

강경선 강스템바이오텍 최고과학책임자(CSO)가 이끄는 서울대 수의과대학 연구팀이 혈관을 갖춘 기능성 인공 간을 구현했다. 서울대 공과대학 권성훈 교수팀과 성신여대 김다현 교수가 공동으로 참여했으며, 만성 간부전 동물모델에 이식해 조직의 생존 가능성과 간 기능이 개선되는 치료 효과도 확인했다.

연구진은 인간 유도만능줄기세포(iPSC)로 만든 간세포와 혈관 세포를 탈세포화 지지체에 결합하고, 혈관 형성을 유도하는 VCA 기술을 적용했다. 이를 통해 실제 간과 유사한 구조와 기능을 갖춘 혈관화 인공 간을 제작했다. 공간 전사체 분석으로 혈관 형성과 간 기능을 높이는 핵심 신호를 찾아낸 뒤 제작 과정에 반영해 성능을 추가로 향상했다.

말기 간질환 환자에게 간이식은 마지막이자 유일한 치료 선택지지만, 공여 장기 부족과 면역이상반응으로 적기에 이식받지 못하는 사례가 적지 않다. 인공장기와 오가노이드가 대안으로 주목받아 왔으나, 조직 내부에 혈관망을 만들지 못하면 산소와 영양분을 충분히 공급하기 어려워 실제 치료에 활용하는 데 제약이 있었다.

이번 성과는 인공장기 개발의 핵심 난제로 꼽힌 혈관화 문제에 접근하면서 인공 간이 형성되는 원리를 분자 수준에서 규명하고, 확인된 재생 신호를 조직공학 설계에 다시 적용했다는 데 의미가 있다. 연구진은 이 기술이 환자 맞춤형 인공 간은 물론 신장·심장·췌장 등 혈관을 포함한 다른 인공장기의 개발과 상용화에도 활용될 가능성을 제시했다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드벤스’ 6일 자 온라인판에 게재됐다.