EU 지원 연구진, 살아 있는 조직 만드는 3D 바이오프린팅 개발
- 영국 글래스고대학에서 진행하는 PRISM-LT 프로젝트의 연구팀은 의료 연구와 배양육 생산 등에 활용할 수 있는 3차원 바이오프린팅 플랫폼을 개발하고 있음
- 이번 연구의 핵심은 공학적 생체재료(Engineered Living Materials, ELMs)로, 이는 세균이나 효모, 곰팡이와 같은 미생물을 포함한 살아 있는 세포로 전부 또는 일부를 구성한 재료를 가리킴
- ELMs은 주변 환경에 반응하고 성장하며 적응할 수 있을 뿐 아니라 스스로 조직을 형성하고 손상된 부분을 복구하는 능력도 지님
살아 있는 세포를 '블록'처럼 조립
- ELMs는 의료와 식품 산업을 혁신할 잠재력을 갖고 있지만, 살아 있는 세포를 손상시키지 않으면서 원하는 형태로 조직을 만드는 것은 매우 어려운 과제
- PRISM-LT 연구팀은 살아 있는 세포와 바이오잉크라고 불리는 젤 형태의 지지체를 작은 캡슐에 담아 이를 조립하는 방식을 개발
- 이 캡슐은 로봇팔을 이용해 원하는 위치에 정밀하게 배치하거나 층층이 적층해 복잡한 조직 구조를 만들 수 있음
기존 바이오프린팅과의 차이점
- 기존 바이오프린팅이 세포와 바이오잉크를 함께 출력하는 방식이라면, 이번 기술은 조직의 골격 역할을 하는 바이오잉크와 유전적으로 설계된 미생물을 캡슐에 담아 출력
- 조직을 출력하는 데 걸리는 시간은 수 분에서 한 시간 정도에 불과하며, 이후 약 3주간의 성숙 과정을 거치면서 줄기세포는 뼈와 지방, 근육 조직으로 분화
- 현재 연구진은 약 1㎠ 크기의 얇은 조직을 제작할 수 있고, 앞으로는 1㎤ 크기의 조직까지 구현하는 것을 목표로 함
백혈병 연구부터 배양육까지
- 연구진은 현재 두 가지 조직을 재현하는 데 집중
- 첫 번째는 골수에서 발견되는 뼈와 지방 조직의 경계 구조로, 이는 백혈병 등 골수 질환 치료제 연구에 활용될 수 있음
- 두 번째는 근육과 지방이 섞인 조직이며 실제 고기의 식감과 풍미를 결정하는 지방 마블링을 재현하기 위함임
신약 개발과 개인 맞춤형 의료 연구에도 활용할 것으로 기대
- 보건 분야에서는 3차원 골수 모델을 이용해 백혈병과 같은 질환의 치료제를 개발하는 데 활용할 계획
- 식품 분야에서는 지방이 고르게 분포된 조직을 구현하는 것이 소비자의 수용성을 높이는 핵심 전략
제도 정비도 필요
- ELMs가 의료나 식품 분야에서 실제 활용되기 위해서는 규제 체계 마련도 중요한 과제로 꼽힘
- 연구팀은 이미 유럽혁신위원회(EIC)와 협력해 유럽의약품청(EMA) 등 규제기관과 논의를 시작했음
PRISM-LT 프로젝트
- 기간: 2022.11~2027.10
- 예산: 280만 5,403유로 (EU 280만 5,403 유로 지원)
- 기관: IN SRL (이탈리아)
