KPI뉴스 - UNIST "더 진짜 같은 인공 미니 신장 개발"

  • 맑음장흥26.3℃
  • 맑음남원27.7℃
  • 맑음목포26.7℃
  • 맑음서산26.5℃
  • 맑음북창원28.5℃
  • 맑음홍성27.1℃
  • 맑음대전27.4℃
  • 맑음서청주26.7℃
  • 맑음상주27.2℃
  • 맑음영월26.4℃
  • 맑음청송군27.4℃
  • 맑음양산시27.9℃
  • 맑음영광군27.8℃
  • 맑음포항23.1℃
  • 맑음구미28.5℃
  • 맑음정읍28.8℃
  • 맑음원주26.9℃
  • 맑음완도28.0℃
  • 구름많음서귀포25.9℃
  • 맑음홍천26.0℃
  • 맑음군산26.6℃
  • 맑음울진22.8℃
  • 맑음대구27.0℃
  • 구름많음북춘천25.6℃
  • 맑음청주28.0℃
  • 맑음고창28.2℃
  • 구름많음제주26.5℃
  • 구름많음철원25.0℃
  • 맑음추풍령25.6℃
  • 맑음함양군26.8℃
  • 맑음해남26.8℃
  • 맑음세종26.8℃
  • 맑음여수25.5℃
  • 맑음대관령21.1℃
  • 맑음경주시27.4℃
  • 맑음천안26.6℃
  • 맑음안동27.1℃
  • 맑음인천26.7℃
  • 맑음흑산도23.5℃
  • 맑음김해시27.4℃
  • 흐림백령도19.4℃
  • 맑음영주25.9℃
  • 맑음진도군25.8℃
  • 맑음창원27.2℃
  • 맑음동두천25.9℃
  • 맑음금산27.6℃
  • 맑음이천27.2℃
  • 맑음부안29.6℃
  • 맑음보령28.3℃
  • 맑음산청27.1℃
  • 구름많음성산23.7℃
  • 맑음보은25.5℃
  • 맑음속초23.2℃
  • 맑음서울26.9℃
  • 맑음영천26.4℃
  • 맑음광주28.6℃
  • 맑음임실27.1℃
  • 맑음합천27.6℃
  • 맑음진주27.0℃
  • 구름많음봉화26.0℃
  • 맑음의성27.5℃
  • 맑음의령군27.4℃
  • 맑음순천25.5℃
  • 맑음북강릉25.2℃
  • 맑음전주29.3℃
  • 맑음광양시26.8℃
  • 맑음강진군27.4℃
  • 구름많음강화24.4℃
  • 맑음장수26.2℃
  • 맑음동해24.6℃
  • 구름많음파주25.4℃
  • 맑음충주27.3℃
  • 맑음제천24.9℃
  • 맑음울릉도23.0℃
  • 맑음고흥27.1℃
  • 구름많음울산24.5℃
  • 맑음태백22.7℃
  • 구름많음거제25.1℃
  • 구름많음고산23.9℃
  • 맑음남해26.0℃
  • 맑음보성군26.7℃
  • 맑음밀양28.9℃
  • 맑음인제25.8℃
  • 맑음고창군
  • 맑음강릉25.6℃
  • 맑음거창25.5℃
  • 맑음양평26.8℃
  • 맑음영덕24.2℃
  • 맑음정선군26.8℃
  • 맑음문경26.1℃
  • 맑음부여27.6℃
  • 맑음북부산27.2℃
  • 구름많음춘천26.0℃
  • 맑음수원26.3℃
  • 맑음부산26.4℃
  • 맑음통영26.6℃
  • 맑음순창군28.3℃

UNIST "더 진짜 같은 인공 미니 신장 개발"

최재호 기자
기사승인 : 2025-09-11 08:36:51
박태은 교수, 포스텍 연구팀 공동개발…국제학술지 게재
"약물 효능·독성 검증 정확도 높여 동물실험 대체 가속"

사람 신장의 배관망 구조와 기능을 더 닮은 인공 미니 신장이 울산과학기술원(UNIST)과 포스텍(POSTECH·포항공대) 공동 연구팀에 의해 개발됐다.

 

▲ 연구진 사진. 왼쪽부터 UNIST 임현지 연구원(제1저자), 박태은 교수, 김동성 포스텍 교수 [울산과학기술원 제공]

 

UNIST는 바이오메디컬공학과 박태은 교수가 POSTECH 기계공학과 김동성 교수팀과 함께 신장의 연결 구조와 세포 기능을 재현한 인공 신장(신장 오가노이드)을 개발했다고 11일 밝혔다.

 

사람 신장은 '정화 장치'인 네프론 약 100만 개로 이뤄져 있다. '네프론' 속을 흐르는 세관은 집합관으로 연결돼 노폐물이 배출된다. 그러나 지금까지 실험실에서 만든 오가노이드에는 이 집합관으로 연결되는 구조가 빠져 있었다. 또 네프론 안의 세포들도 덜 성숙해 진짜 신장의 기능을 하기 힘들었다.


연구팀은 배양 과정에 저산소 환경을 만들어 이 문제를 해결했다. 배아가 실제로 발달하는 환경은 산소가 풍부하지 않은데, 이를 모사하자 역분화줄기세포가 네프론 세포뿐 아니라 집합관으로 이어지는 세포까지 함께 만들어낸 것이다. 

 

▲ 연구 그림. 사람 배아가 발달되는 저산소 환경을 모사함으로써, 역분화줄기세포를 사람 신장과 더 닮은 인공 미니 신장으로 발달시키는 과정 [울산과학기술원 제공]

 

이 두 계열 세포가 서로 신호를 주고받으며 성장하면서, 여러 네프론이 집합관 유사 구조에 연결된 실제 신장과 가까운 네트워크가 형성됐다. 단일세포 유전체 분석을 해 본 결과, 세포 구성과 성숙도도 실제 인간 신장과 높은 유사성을 보였다.


이 인공 미니 신장은 질병에 걸린 장기 상태를 재현하는 '질환 모델링'과 약물 독성 평가에서도 유효성을 입증했다. 신장 전체 세관에 낭종이 퍼지는 다낭신 질환에 걸린 오가노이드를 만들어냈으며, 신독성 항암제를 처리했을 때도 기존 오가노이드보다 훨씬 민감하게 독성을 감지해 냈다고 유니스트는 전했다.


박태은 교수는 "발달 환경을 재현해 구조와 기능 모두 개선한 미니 인공 신장을 만들었다"며 "질병 치료제 후보군을 탐색하고 독성을 제대로 예측할 수 있는 기반을 마련해 오가노이드의 동물실험 대체 가능성을 높였다"고 말했다. 이번 연구는 UNIST 임현지 연구원이 제1저자로 참여했다.


연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단의 중견연구자과제와 우수신진연구, 보건복지부의 한국형 ARPA-H 프로젝트, 산업통상자원부의 산업기술 알키미스트 프로젝트 사업 및 울산과기원의 지원을 받아 수행됐다. 결과는 국제학술지 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 8월 21일 자로 온라인 게재됐다.

 

KPI뉴스 / 최재호 기자 choijh1992@kpinews.kr  

[저작권자ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]