[스크랩] 이거 수술도 못하는 시대가 다가온것 같습니다. (뉴스펌) 신체 장기에 칩을 넣는 상황 발생

 

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The Science Times
동물실험 필요없다…‘장기 칩’ 시대 투명 칩 안에 인체세포 배양해 신약 임상실험

최근 런던 북부 지역에 있는 한 연구소에서 흥미로운 장면을 볼 수 있었다. 새로 개발한 신약이 간에서 어떤 반응을 보이고 있는지 알아보는 실험이었다. 간세포를 다양하게 배양해 반응 정도를 테스트하고 있었는데 스마트폰 크기의 조그만 장치(device)가 등장했다.

이 장치는 생체공학자들이 ‘장기 칩(Organ-on a Chip)’이라고 부르는 것으로 칩 안에 간세포가 들어 있었다. 장기를 구성하는 세포를 작은 칩 안에서 배양해 마치 장기와 같은 기능을 갖도록 한 인공 장치였다.

실험실에서 B형 간염을 치료하기 위한 방법을 찾기 위해 옥스퍼드대 연구실에서 고안한 것이다. 옥스퍼드대 창업회사인 ‘CN 바이오(CN bio)’에서는 이 칩을 ‘퀀텀 B(Quantum-B’란 브랜드로 판매하고 있었는데 좋은 반응을 얻고 있다.

심장·간·폐 세포 칩에서 태반 칩까지 등장 

최근 신약 개발 현장에서는 이런 ‘장기 칩’을 사용하는 실험실이 크게 늘고 있는 중이다. 지난 주 ‘이코노미스트’에 따르면 미국의 하버드대 위스 연구소(Wyss Institute)는 사람의 폐와 유사한 ‘렁 온 칩(Lung on a chip)’을 개발해 사용하고 있다.

미국의 하버드대 위스 연구소(Wyss Institute)에서 최근 개발한 ‘렁 온 칩(Lung on a chip)’. 사람의 폐와 유사한 기능을 갖고 있는 미니 인공장기다. 최근 많은 연구소에서 이 인공 칩을 활용해 신약개발에 나서고 있다. ⓒhttp://wyss.harvard.edu/

캘리포니아 주 버클리대는 사람 심장과 비슷한 환경을 구축한 ‘핫 온 칩(heart-on-a-chip)’을 만들어 사용하고 있다. 이 뿐만이 아니다. 신장, 창자, 근육, 뼈, 피부 등 다양한 인체 세포들을 적용한 칩들이 세계 각국에서 개발되고 있다.

18일 ‘워싱톤 포스트’는 NIH(미국국립보건원)에서 미니 태반을 담은 ‘장기 칩’을 개발했다고 보도했다. 이 칩은 임신 중 태반의 기능을 더 정확하게 이해하기 위해 제작한 것이다. 칩 속에들어있는  태반 세포들은 사람 몸에 있을 때처럼 성장하면서 제 역할을 다 하고 있는 중이다.

NIH 연구자들은 이 칩을 통해 동물 실험에 소요되던 임상실험 기간을 줄이고 새로운 사실들을 알아낼 수 있을 것이라고 말했다. 엄밀히 말해 이전의 동물 모델은 사람을 대신할 수 있는 좋은 인체 모델이라고 할 수 없었다.

사람과 다른 동물들 간에 생물학적으로 근본적인 차이를 보이고 있기 때문이다. 때문에 수년 전부터 연구자들은 줄기세포를 활용해왔다. 그러나 줄기세포는 실험 중에 자주 활동을 멈추는 단점을 안고 있었다. 동물 실험만큼이나 좋은 반응을 얻지 못했다.

이런 상황에서 ‘장기 칩’이 등장했고, 과거 신약 실험의 단점을 대폭 보완해주고 있다. 임상실험에서 우려되는 자원참여자들의 건강 문제를 말끔히 덜어주면서 사람 인체 실험을 하듯이 정확한 인체반응 데이터를 추출할 수 있었다.

더 놀라운 것은 여러 가지 칩을 동시에 적용한 후 인체로부터 복합적인 반응을 측정할 수 있다는 점이다. 심장세포의 ‘핫 온 칩’과 함께 간세포를 담고 있는 ‘리버 온 칩(liver-on-chip)’을 동시 적용해 신약에 대해 어떤 반응을 보이고 있는지 측정하는 일이 가능하다.

동물 실험 기간 대폭 단축, 개발 비용 줄여 

동시 실험을 통해 연구자들은 심장에 잘 듣는 효능을 검사하면서 동시에 독성으로 인한 간세포 부작용 문제를 해결할 수 있었다. 이런 복합적인 실험을 과거에는 상상할 수도 없었다.

대부분의 ‘장기 칩’은 분자들을 ‘폴리머(polymer)’와 같은 합성물질로 제작된다. 이 칩은 현미경으로 칩 안에 있는 세포를 들여다볼 수 있도록 투명하다. 어떤 경우는 컴퓨터 마이크로 칩에서처럼 사진석판술(photolithography)와 같은 신기술을 추가하기도 한다.

빛을 가해 사진을 찍는 것처럼 회로와 같은 형상을 그리는 것을 말한다. 많은 칩들을 성격에 따라 이름을 붙인 후 간편하게 분류하기 위해서다. 칩 내부는 배양된 세포들이 쉽게 부착될 수 있도록 정교한 구조로 구성돼 있다.

세포들이 인체에 붙어있을 때처럼 어떤 어려움도 느끼지 않고 살아있을 수 있도록 하기 위해서다. 미세유체공학(microfluidics)이란 기술도 적용되고 있다. 나노 크기의 초소형 물질이 세포 속을 돌아다니면서 부여받은 임무를 수행할 수 있는 로봇 기술을 말한다.

이를테면 혈액모방 유체(blood-mimicking fluid)를 극소형 채널·파이프를 통해 투입시킨 후 유체를 통해 세포에 필요한 영양소를 투입하기도 한다. 이외에도 실험에 필요한 다양한 유체들을 투입해 활용할 수 있다.

칩 개발에 문제가 없는 것은 아니다. 생명공학 분야 저널인 네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)에 따르면 칩 제작에 사용되고 있는 플라스틱 성분이 아직 완전치 못하다. 경우에 따라 특정 성분을 흡수하고 있기 때문이다.

이런 성질은 실험 결과를 흔들어놓을 수 있다. 실험에 사용할 대용혈액(代用血液) 개발도 시급한 상황이다. 세포에 투입할 수 있는 보편적인(universal) 혈액을 배양해야 하는데 각 나라마다 대용혈액 성분이 달라 연구소 간에 혼란을 겪고 있는 상황이다.

칩 대량 생산에 문제가 제기되고 있지만 ‘장기 칩’ 시대가 도래하고 있는 것은 틀림없는 사실이다. 신약 개발 관계자들은 신기술이 결합된 칩들이 등장하면서 장기간의 시일이 소요되는 신약 개발 현장에서 실험기간이 단축되는 등 큰 변화의 바람이 불 것으로 예상하고 있다.

분당서울대병원, 임신 성공 연구 위한 '인공태반 칩' 개발

 

http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&oid=014&aid=0003473538&sid1=001

 

 기사입력 2015-07-24 08:51

임신 성공 연구를 위한 '인공태반 칩'이 개발됐다.

분당서울대병원 산부인과 홍준석 교수 연구팀은 태반의 기능 및 질환에 대한 연구를 용이하도록 하는 '인공태반 칩(Placenta-on-a chip)'을 개발했다고 24일 밝혔다. 인공태반 칩은 반삼투성막으로 분리된 두 개의 작은 공간으로 구성돼 있고, 한쪽은 태반의 영양막 세포와 나머지 한쪽은 태아의 혈관 내피 세포로 채워져 있다. 그리고 칩의 기능을 밝히기 위해 글루코스를 통과시킴으로써 영양분의 이동을 증명했다.

그동안 폐와 같은 장기를 칩에 이식한 적은 있었지만 태반의 기능을 칩에 이식한 것은 처음이다.

태반은 임신 중 일시적으로 발생하는 기관으로 산소와 영양분이 태아에게 이동하도록 하고, 해로운 물질의 침투를 막아주는 역할을 하며, 임신을 유지하는 호르몬을 방출하고 면역기능을 담당하고 있다. 따라서 태반에 대한 연구는 임신 중독증이나 태아 발육 부전 같은 임신 합병증의 예방을 할 수 있다. 하지만 출산 전에 태반에 대한 직접적 검사나 침습적 모니터링은 산모와 태아에게 해로울 수 있어 그 동안 제대로 된 연구를 하지 못했다.

홍준석 교수는 "인공태반 칩을 통해 태반의 기능 및 이상에 대한 연구가 진행되면 임신 중독증, 자궁내 태아 발육 부전, 거대아 등 산과적 질환에 대한 이해를 높이고 예방과 치료에 대한 연구 성과를 얻을 수 있다"고 말했다.

이번 연구는 분당서울대병원 산부인과 홍준석 교수가 공동 연구 책임자로서 서울대 의과대학 의공학 교실 김희찬 교수, 서울 아산병원 병리과 김종재 교수, 미국 NIH 연구팀이 국제적으로 협력했다. 이 연구결과는 서울대 바이오엔지니어링 협동과정 박사 과정 이지수 학생이 제 1저자로 모체-태아-신생아 의학 저널에 발표됐다.

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이것들의 문제점은  장기에 들어가있으서 자신이 박았는지 여부를 느끼지 못한다는 점입니다

자신이 박겠다고 한 사람들은 상관 없지만

하기싫어하는 사람들에게 수술중 몰래박을수 있다는 점이죠

 

저번에 일본에서 있었던 이야기를 해주셨던 예처럼 말이죠

깨어서 기도하고 하나님을 의지하면서 나아가야할때입니다.

출처 : 김베드로의 외침

글쓴이 : 미네아 원글보기

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