강스템바이오텍(대표 나종천) 최고과학책임자(CSO)인 서울대학교 수의과대학 강경선 교수 연구팀이 공과대학 권성훈 교수팀, 성신여대 김다현 교수와 공동으로, 혈관을 갖춘 기능성 인공간(Vascularized Artificial Liver)을 구현하는 데 성공했다. 연구팀은 인간 유도만능줄기세포(iPSC), 탈세포화 지지체, 혈관 유도기술을 융합해 실제 간과 유사한 구조와 기능을 갖춘 인공간을 제작했으며, 만성 간부전 동물모델에서 간 기능 회복과 치료 효과를 확인했다.

이번 연구는 인공장기 가장 큰 난제로 꼽혀온 '혈관화(Vascularization)' 문제를 해결하는 동시에, 인공간 제작 원리를 분자 수준에서 규명하고 이를 제작 공정에 다시 적용해 기능을 향상시켰다는 점에서 학술적 의미와 산업적 활용 가능성을 동시에 인정받고 있다. 해당 연구성과는 세계적인 국제 학술지인 『Science Advances』 2026년 8월 6일자 온라인판에 게재됐다.

말기 간질환 환자에게 간이식은 사실상 유일한 치료법이지만 공여 장기 부족과 면역학적 한계로 인해 많은 환자가 적기에 치료를 받지 못하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 차세대 대안으로 인공장기와 오가노이드 기술이 주목받고 있지만, 조직 내부에 혈관망을 구현하지 못하면 충분한 산소와 영양 공급이 어려워 실제 치료에 적용하는 데 한계가 있었다.

연구팀은 인간 유도만능줄기세포(iPSC)에서 만든 간세포와 혈관세포를 결합하고, 혈관 형성을 유도하는 기술(VCA)을 적용해 실제 간과 유사한 구조를 갖춘 혈관화 인공간을 구현했다. 이를 통해 인공간 생존성과 기능을 크게 향상시켰다. 또 공간전사체 분석을 통해 인공간 혈관 형성과 기능을 높이는 핵심 신호를 밝혀내고, 이를 제작 과정에 적용해 인공간 성능을 한 단계 더 끌어올렸다. 

회사는 이번 연구는 인공간 제작 기술 뿐 아니라 성능을 지속적으로 개선할 수 있는 원천기술을 확보했다는 점에서, 향후 대량생산과 환자 맞춤형 인공장기 개발, 기술사업화 기반이 될 것으로 기대하고 있다.

회사 측에 따르면 제작된 혈관화 인공간을 만성 간부전 동물모델에 이식한 결과, 조직 생존성과 간 기능이 향상됐으며 치료효과도 뚜렷하게 개선됐다. 특히 혈관 유도기술(VCA)과 IGF2를 함께 적용한 인공간에서 가장 우수한 결과가 확인돼, 혈관화 기술이 단순한 구조 개선을 넘어 실제 치료효과를 좌우하는 핵심 요소임을 입증했다. 

이번 연구는 아직 전임상 단계이지만, 이식용 인공장기의 치료 가능성을 실제 동물모델에서 확인했다는 점에서 향후 임상개발과 기술사업화의 중요한 이정표가 될 것으로 평가된다고 연구팀은 밝혔다. 

강경선 교수는 "실제 장기를 대체하는 인공간을 만들기 위해서는 간세포 뿐 아니라 혈관이 정교하게 조직화돼 기능적으로 연결되는 것이 무엇보다 중요하다"며 "이번 연구는 혈관을 포함한 인공간 제작기술과 이를 조절하는 핵심 재생기전을 함께 제시했다는 점에서 의미가 크다"고 말했다. 이어 "공간전사체 분석으로 확인한 재생 신호를 다시 조직공학 설계에 적용해 인공간 기능을 향상시킨 만큼, 향후 환자 맞춤형 인공간뿐 아니라 신장·심장·췌장 등 다양한 혈관화 인공장기 개발과 상용화에도 폭넓게 활용될 것으로 기대한다"고 덧붙였다.