동물실험 대체한다는데...유사 미니장기는 윤리문제 없나?

오가노이드의 주요 응용 분야. <자료: 한국의약품안전관리원 첨단바이오 포커스>

미래 바이오 유망 기술인 오가노이드가 동물 실험을 대체할 수 있는 방안 중 하나로 주목받고 있다. 하지만 임상에서의 유효성·안전성을 완벽하게 예측하지 못한다는 한계점도 존재해 배양 방법을 표준화하는 작업과 함께 윤리적 문제 등을 해결해야 한다는 주장이 제기되고 있다.

오가노이드는 생체 장기인 Organ과 유사하다는 의미의 접미사 oid가 합쳐진 단어로, 줄기세포를 3차원적으로 배양하거나 재조합해 만든 인체 장기 유사체다. 뇌와 심장, 간 위, 장 피부 등 신체와 동일한 구조로 만들어 임상시험을 대체할 수 있도록 연구되고 있으며, 맞춤형 치료제로 개발 중이다. 또한 최근 FDA(미국 식품의약국)가 동물대체시험법 하나로 제안하면서 관심을 받고 있다.

동물 모델보다 인간과 질병 생물학을 더 정확하게 반영해 동물실험에 대한 의존도를 줄일 수 있으며, 기존의 방법으로는 찾을 수 없는 약물 표적의 식별을 가능하게 할 것으로 기대되고 있기 때문이다. 실제 신약 개발 등을 위해 전 세계적으로 매년 5억 마리 이상의 동물이 동물실험으로 희생되고 있으며, 국내에서도 최근 5년간 식품, 의약품, 의료기기, 화장품 개발 등으로 약 1256만 마리의 동물이 사용된 것으로 조사됐다. 오가노이드는 환자의 줄기세포를 배양하여 실제 장기의 구조와 기능을 모방하기 때문에 질병 모델링·재생의료, 약물 스크리닝 분야 등에서 활용되고 있다.

그러나 제약바이오 업계는 오가노이드가 실제 임상 적용에 앞서, 배양 방법의 표준화와 윤리적인 쟁점 등 극복해야 할 문제점들이 남아있다고 평가하고 있다. 한국의약품안전관리원 첨단바이오 포커스에 따르면 오가노이드는 제작 방법이 다양하고, 배양 시 사용하는 기질 재료도 다르기 때문에, 오가노이드 배양법에 이질성이 생기는 등 발생 양상에 영향을 주기도 한다.

또한 장·폐·위·간·췌장·자궁·전립선 등으로 구연이 가능하지만 뇌와 같이 조직 확보가 어려운 경우에는 오가노이드 제작이 어렵다는 단점이 있다. 한국의약품안전원 관계자는 "머리카락, 피부, 난소와 같은 상피 조직들과 근육과 뼈와 같은 비 상피 조직들의 모델링 구현의 한계와 오가노이드 배양과정 중 특정 세포가 사라지거나, 특정한 장기·조직의 모든 세포가 오가노이드에 포함되어 있지 않다는 점 등 해결해야 할 한계점들이 남아있다"고 설명했다.

이와 함께 윤리적인 우려가 함께 따른다. 오가노이드 제작을 위해서는 줄기세포를 이용하는데, 배아줄기 세포를 이용할 경우 배아를 생명의 시작으로 보는 관점이 있기 때문이다. 한국의약품안전관리원 관계자는 오가노이드에 대해 "인체 유래 세포의 자가조직화를 통해 3차원 유사장기를 구현해 내며 현재 동물실험의 기능적, 윤리적 한계점을 극복할 수 있는 차세대 기술로 주목받고 있다"고 말했다. 다만 그는 "배양 방법의 표준화와 함께 오가노이드 제작에 따른 여러 윤리적인 쟁점도 해결해야 할 중요한 문제점으로 남아있다"고 덧붙였다. 강민성기자 kms@dt.co.kr