과학자들은 설치류의 몸에서 인간 신장의 일부를 성장시키는 데 성공했습니다.

줄기세포를 활용하면 새로운 발견이 가능합니다. 최근 과학자들은 인간 줄기세포를 설치류의 체내에서 직접 네프론으로 변환하는 데 성공했습니다. 이렇게 생성된 네프론은 건강한 신장이 정상적으로 하는 것과 같은 방식으로 혈액을 여과했습니다.

최근 과학자들은 최신 기술을 사용하여 실험실에서 배양하는 독특한 미니 장기(또는 장기의 일부)인 오가노이드 배양에 대한 정보를 공유해 왔습니다. 이미 췌장, 장 상피, 위의 미세 절편, 심지어 뇌 조직의 일부를 배양하려는 시도가 있었습니다. 이렇게 만들어진 미니 장기는 실제 장기의 구조와 매우 유사한 복잡한 구조를 가지고 있으며, 동일한 기능을 수행할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다.

맨체스터 대학교의 전문가들은 비슷한 방식으로 인간 신장의 일부를 배양하는 데 성공했습니다. 이 부분은 신장의 구조와 기능을 담당하는 단위인 네프론입니다.
네프론은 혈액에서 "과도한" 물질과 수분을 걸러낸 후, 신체에 필요한 성분과 일부 수분을 혈류로 되돌려줍니다. 결과적으로 포화된 소변이 생성됩니다. 네프론은 가지가 달린 공처럼 생겼는데, 이를 사구체라고 하며 상피세포 피막 안에 있는 모세혈관 덩어리입니다.

네프론은 상당히 복잡한 구성 요소이지만, 과학자들은 실험실에서 이를 재현할 수 있었습니다. 다른 세포 구조로 변형될 수 있는 만능 세포인 인간 줄기세포를 건축 자재로 사용했습니다. 과학자들은 세포가 네프론 쪽으로 발달하도록 하는 특수 분자를 영양 배지에 첨가했습니다. 더욱 조밀한 세포 성장을 위해 이 물질은 젤 형태의 덩어리로 보관되었습니다. 이는 설치류에 대한 추가 이식을 용이하게 하기 위한 것이었습니다.

일정 기간 후, 세포가 함유된 젤을 설치류의 피하 주사했습니다. 3개월 후, 생쥐는 실제 네프론과 기능적으로 동등한 완전한 네프론을 가진 것으로 확인되었습니다.
물론, 얻어진 네프론의 수는 비교적 적었습니다. 겨우 200개 정도였습니다(정상적인 신장에는 약 백만 개가 있습니다). 더욱이, 이 미니 장기가 생쥐의 혈관망에 포함되는 방식은 일반 신장과는 다소 달랐으며, 미니 신장에는 비뇨기계가 없었습니다.

하지만 과학자들은 완전한 비뇨기관을 재현하는 것을 목표로 삼지 않았습니다. 중요한 것은 기능을 수행하는 구조적 신장 구성 요소를 만드는 것입니다. 이러한 구성 요소는 자연 환경에서 신장의 기능을 연구하는 데 사용될 수 있습니다.
또한, 미래에는 전문가들이 실험을 계속할 것으로 예상됩니다. 아마도 시간이 지남에 따라 비뇨기관 질환 환자를 위해 건강한 장기를 인공적으로 배양하는 것이 가능해질 것입니다.
이 연구는 줄기세포 보고서(Stem Cell Reports)에 게재되었습니다.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]