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[독성] 장기 유형별 오가노이드 구축 및 활용 사례집

 ◈ 목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 오가노이드의 개요

Ⅲ. 오가노이드를 이용한 장기별 질환 모델

1. 뇌 오가노이드

2. 망막 오가노이드

3. 내이 오가노이드

4. 피부 오가노이드

5. 심장 오가노이드

6. 신장 오가노이드

7. 폐 오가노이드

8. 간 오가노이드

9. 췌장 오가노이드

10. 위장, 대장 및 소장 오가노이드

11. 암 오가노이드

Ⅳ. 결론

Ⅴ. 참고문헌

◈ 본문

Ⅰ. 서론

오가노이드는 실험동물 또는 인체에서 유래한 세포의 자가조직화 능력을 이용하여 3차원 증식을 유도하고 이를 생체 모델 시스템으로서 활용하는 생명공학 기술이다. 2000년대에 네덜란드의 연구자인 한스 클래버스 박사(Hans Clevers)가 생쥐의 장 줄기세포를 3차원 배양하여 '미니 장기'로 소개하였고 이후 기술이 꾸준히 발전하면서 광범위한 조직에서 오가노이드 생성이 가능하다는 것이 밝혀지고 있다.

이 기술의 활용범위도 윤리적인 문제가 걸려있는 동물실험 대신 동물에서 모델링이 어려운 인간 질환에 대한 연구와 이식치료를 목적으로 하는 인공 조직 생성으로 확장되고 있으며, 현재 세계 여러나라에서 인체의 일부 손상된 조직을 대체할 수 있는 오가노이드의 임상 시험도 진행되고 있다.

본 사례집은 130건의 오가노이드 관련 문헌을 조사·분석하여 뇌·망막·내이·피부·심장·신장·폐·간·췌장·장(위장, 소장, 대장) 등 10종 장기 및 11종의 암 오가노이드 각각에 대해 장기별 대상 질환 및 암에서의 오가노이드를 활용한 질환 및 유효성 모델 확립 사례에 대한 정보를 요약하여 일목요연하게 수록하였다. 본 정보를 활용하면 관련 연구자가 각 장기 유형별 오가노이드의 활용 사례를 편리하게 파악할 수 있으며, 또한 신규 오가노이드 구축 시 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

Ⅱ. 오가노이드의 개요

오가노이드(organoid)는 1차 조직으로부터 유래한 세포나 배아줄기세포 (embryonic stem cell; ESC), 또는 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell; iPSC) 등 다양한 세포를 3차원 배양법으로 응집·배양한 단순화된 장기유사체이다. 특히 오가노이드는 자가 조직화(self-organization)를 통해 해당 모델 장기와 유사한 세포 구성 및 구조를 지니고, 기능을 모사할 수 있다. (1) 이러한 특성 덕분에, 오가노이드는 현재 학계와 산업계 전반에 걸쳐 2차원 배양세포에 비해 유용한 질환 모델로서 인정받고 있다. 국내·외 많은 연구자들이 오가노이드를 이용하여 기초연구분야에서는 질병의 병리학적 기전을 연구하거나, 응용연구분야에서는 약물 스크리닝, 독성 평가 등에 이용하는 등 다양한 분야에서 오가노이드 모델을 적용 중이다. 이러한 연구동향은 오가노이드는 2차원 세포 배양과 유사하여 조작이 간단한데 비해 2차원 배양된 세포보다 생체 조직과 비슷하다는 장점이 있고, 동물 모델과 비교하였을 때, 윤리적·경제적 부담이 적다는 이점이 있다.(2-6)

<표 1. 2D 세포배양, 오가노이드, 동물모델 간의 차이점>

...................(계속)

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