 ▲ 베냐민 데켈 교수 — 셰바 메디컬센터 사프라 아동병원 소아신장과 및 줄기세포연구소장, 텔아비브 대학교 싸골 재생의학센터장 © 셰바 메디컬센터 |
이스라엘 셰바 의료센터와 텔아비브 대학교 연구진이 세계 최초로 인간 신장 오가노이드(신장 기능을 모사한 3차원 미니 장기)를 장기간 배양하는 데 성공했다. 이번 성과는 단순한 실험실 연구를 넘어, 신장 질환 치료와 재생의학의 패러다임을 바꿀 수 있는 돌파구로 평가된다.
기존 한계를 넘어선 성과
그동안 과학자들은 주로 만능 줄기세포(pluripotent stem cells)를 활용해 신장 오가노이드를 제작해 왔다. 그러나 이 방식으로는 오가노이드가 약 한 달 정도밖에 생존하지 못했다.
연구팀은 신장 조직에서 직접 줄기세포를 분리해 배양에 활용했다. 그 결과 오가노이드는 34주간 생존하며, 사구체와 세뇨관 등 주요 신장 구조를 형성했다. 이는 인간 태아의 신장이 자궁에서 34주간 발달한 수준과 맞먹는다.
베냐민 데켈 셰바 의료센터 소아 신장과장 겸 줄기세포 연구소장이자 텔아비브 대학교 싸골 재생의학 센터장은 “이번 성과는 단순히 오가노이드의 생존 기간을 연장한 것이 아니라, 인간 신장이 실제로 어떻게 발달하는지를 실험실에서 재현한 것”이라고 설명했다.
 ▲ 베냐민 데켈 교수 © 셰바 메디컬센터 |
신장 연구의 돌파구
신장은 손상 시 자연 회복 능력이 제한적이다. 세계적으로도 신장 이식 대기자는 늘어나지만, 기증 장기는 턱없이 부족하다. 이 때문에 신장 대체 연구는 오랫동안 의학계의 ‘성배’로 불려왔다.
 ▲ 인체 신장의 예시 이미지 © 위키미디어 컴먼즈 |
데켈 교수는 “이번 플랫폼을 통해 선천성 신장 질환의 발병 과정을 직접 추적할 수 있었으며, 향후 치료제 개발로 이어질 수 있는 기초를 마련했다”고 덧붙였다.
질환 연구와 임상 응용 가능성
연구진은 오가노이드에서 특정 발달 신호를 차단해 태아기 신장 질환 발생 과정을 실시간으로 규명할 수 있었다. 이를 통해 선천성 신장 질환 연구가 가능해졌으며, 임산부가 복용하는 약물의 독성 평가에도 활용될 수 있다.
또 오가노이드가 분비하는 생체분자(biomolecules)가 손상된 신장 회복에 기여할 수 있다는 사실도 확인됐다. 데켈 교수는 “줄기세포는 단순히 조직을 만들어내는 것 이상을 한다. 이들은 치유를 촉진하는 분자들을 분비하는데, 마치 ‘작은 생명의 분수’와 같다”며 “이러한 분자 자체가 조직 회복을 위한 신약이 될 수 있다”고 강조했다.
 ▲ 베냐민 데켈 교수 — 셰바 메디컬센터 사프라 아동병원 소아신장과 및 줄기세포연구소장, 텔아비브 대학교 싸골 재생의학센터장 © 셰바 메디컬센터 |
동물 모델 의존 한계 넘어
이번 성과는 연구 방식의 패러다임을 바꿨다는 점에서도 주목된다. 그동안 신장 연구는 주로 쥐와 같은 동물 모델에 의존했지만, 이는 인간 발달 과정을 온전히 반영하기 어려웠다.
연구진은 이번 성과로 인체 기반 실험 플랫폼을 확보했다. 이를 통해 재생의학 연구뿐 아니라 신약 개발, 맞춤형 치료법 탐색에도 보다 정밀하게 접근할 수 있을 것으로 기대된다.
미래 전망과 과제
데켈 교수는 연구 성과가 단순한 장기 배양에 머물지 않을 것이라고 내다봤다. 그는 “세포가 증식하고 재생하며 심지어 젊음을 되찾도록 자극하는 약물이 개발될 수 있다”며, “궁극적인 목표는 질병 치료를 넘어 노화 자체를 늦추는 것”이라고 말했다.
다만 연구진은 이번 성과가 곧바로 임상으로 이어지기는 어렵다고 강조했다. 실제 치료제 개발이나 이식 가능한 조직 제작에는 추가 검증이 필요하다.
그럼에도 불구하고 이스라엘 언론들은 이번 성과를 두고 “기초 연구와 임상 응용을 연결하는 가교 역할을 하게 될 것”이라며, “의학계가 오랫동안 꿈꿔온 인공 장기 배양의 현실화 가능성을 보여줬다”고 평가했다.
