농촌진흥청은 돼지 소장에서 추출한 성체줄기세포를 증식해 돼지 소장 조직과 유사한 3차원 형태의 오가노이드(미니장기)를 만드는 데 성공했다고 14일 밝혔다.

오가노이드 기술은 동물실험에 대한 윤리 의식과 규제 강화가 확산함에 따라 동물시험법을 대체할 대안으로 떠오르고 있다. 이번에 개발한 3차원 형태의 돼지 소장 오가노이드는 생체 조직과 매우 유사하고, 소장에서 발현하는 줄기세포 및 상피세포 표지인자가 강하게 나타났다. 또한, 비교적 크기가 작은 탄수화물도 오가노이드 세포를 투과하는 성질이 있음이 확인됐다.

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)도 확립했다. 2차원 장 상피세포 모형(모델)은 3차원에 비해 소장 점막에 접근하기 쉽고, 실험 간 변이가 적다는 장점 덕분에 영양분 흡수 능력이나 독성 평가 등 다양한 실험에 활용할 수 있다. 이 모형은 가축의 사료 효율 향상 연구, 유용 미생물 선발, 사료 안전성 평가 및 첨가제 개발 등 가축 생산성 향상 연구에 활용할 수 있다.

이번 연구 성과는 국내 동물생명공학 분야의 저명한 학술지 '한국동물생명공학회지' 1호에 게재됐으며, 국내 특허도 출원했다.

류재규 국립축산과학원 동물바이오공학과장은 "돼지의 3차원 소장 오가노이드로부터 확립한 2차원 장 상피세포 모형은 동물실험 대체재로 실제 활용할 수 있다"며 "가축 생산성 향상 연구에 큰 도움이 될 것으로 기대한다"고 말했다.