농진청, 돼지 소장 미니장기 개발…가축실험 대체 효과 기대

생체 조직과 유사하고 탄수화물 세포투과 확인
연구 성과 국내 학술지 게재 및 국내 특허 출원

[세종=뉴시스]배양기간에 따른 3차원 세포 집합체 형태 오가노이드의 모습.(사진=농진청 제공)

[세종=뉴시스]김동현 기자 = 농촌진흥청은 돼지 소장에서 추출한 성체줄기세포를 증식해 실제 돼지 소장 조직과 유사한 3차원 형태의 미니장기(오가노이드)를 만드는 데 성공했다고 14일 밝혔다. 농진청은 오가노이드를 2차원으로 전환하는 방법도 개발했다.

오가노이드 기술은 동물실험에 대한 윤리 의식과 규제 강화가 확산함에 따라 동물시험법을 대체할 대안으로 떠오르고 있다. 국립축산과학원에서는 사료 효율 및 안전성 평가, 질병 연구 등에 오가노이드를 활용하기 위해 가축 실험 대체기술을 연구·개발하고 있다.

이번에 개발한 3차원 형태의 돼지 소장 오가노이드는 생체 조직과 매우 유사하고, 소장에서 발현하는 줄기세포 및 상피세포 표지인자가 강하게 나타났다. 또 비교적 크기가 작은 탄수화물도 오가노이드 세포를 투과하는 성질이 있음을 확인했다.

연구진은 3차원 형태의 돼지 소장 오가노이드의 생체 조직 구조상 정밀 실험이 어려운 한계를 극복하기 위해 생체 조직과 구조적·기능적으로 유사한 2차원 장 상피세포 모형(모델)을 확립했다. 이번 연구 성과는 올해 초 국내 동물생명공학 분야 학술지 '한국동물생명공학회지' 1호에 게재됐고 국내 특허도 출원했다.

농진청 관계자는 "돼지 3차원 소장 오가노이드로부터 확립한 2차원 장 상피세포 모형은 동물실험 대체제로 실제 활용할 수 있다"며 "가축의 사료 효율 향상 연구, 유용 미생물 선발, 사료 안전성 평가 및 첨가제 개발 등 가축 생산성 향상 연구에 유용하게 활용되길 바란다"고 전했다.

[세종=뉴시스]전라북도 완주군 소재 농촌진흥청 본사의 모습.(사진=농진청 제공)

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