동물실험 보완...실제처럼 반응하는 '인공 근육 칩' 개발

[앵커]
국내 연구팀이 신약 개발 과정에서 동물실험의 한계를 최소화할 수 있는 새로운 방법을 제시했습니다.

사람의 근육과 신경, 혈관을 하나의 칩으로 구현한 인공 근육 칩을 개발한 건데 동물실험과 임상시험의 차이를 줄일 수 있을 것으로 기대됩니다.

임늘솔 기자가 보도합니다.

[기자]
신약이 사람에게 어떤 부작용을 일으킬지는 실제 임상시험 전까지 정확히 예측하기 어렵습니다.

동물실험은 사람과 생리적 차이가 있어 약물의 효과와 독성을 그대로 확인하는 데 한계가 있습니다.

그런데 국내 연구팀이 사람의 근육과 운동신경, 혈관을 하나의 칩에 구현한 인공 근육 칩을 개발했습니다.

칩 내부에 근육세포와 운동 신경세포, 혈관내피세포를 각각 배양할 수 있는 공간을 만들고 미세 구조를 활용해 세포들이 서로 연결되도록 유도합니다.

기존의 단순한 근육세포 배양 방식과 달리 근육과 신경, 혈관이 하나의 조직처럼 구조적·기능적으로 통합됐습니다.

인공 근육을 배양할 수 있는 칩입니다.

여기에 반복적인 신경 자극을 주면 실제 사람이 운동했을 때 나타나는 근육세포의 변화까지 관찰할 수 있습니다.

[안진철 / KIST 생체분자인식연구센터 박사후연구원 : 세포들이 자랄 수 있는 경로를 미세 구조를 통해 제어했더니 신경세포도 근육세포로, 혈관 세포도 근육 세포로 모두 서로의 성장을 방해하지 않고 기능적으로 잘 연결된다는 걸 확인할 수 있었습니다.]

연구팀은 칩에 세포를 배양한 결과, 근육세포의 크기가 커지고 포도당 흡수 능력과 미토콘드리아 활동이 증가하는 등 유산소 운동을 한 근육과 유사한 변화가 나타났다고 밝혔습니다.

이에 따라 기존의 단순한 세포 배양 모델보다 정밀한 약물 평가가 가능할 것으로 기대하고 있습니다.

연구팀은 추가 연구를 통해 신약 후보 물질의 효과와 부작용을 평가하는 기술로 발전시킬 계획입니다.

YTN 사이언스 임늘솔 입니다.

영상취재 : 지준성
디자인 : 김서연