▲편도 오가노이드 연구 개요

차의과학대학교 및 오가노이드사이언스 유종만 교수, 건국대학교 의학전문대학원 임영창 교수, 한국화학연구원 김미현 박사 공동 연구팀이 편도(Tonsil,톤실) 오가노이드의 SARS-CoV-2의 감염성 및 전염성 연구와 항바이러스 평가 플랫폼 활용에 대한 논문이 국제학술지 바이오머티리얼즈(Biomaterials, Impact Factor=12.47)에 게재됐다.
 
사람의 편도 조직과 구조적, 유전적으로 유사한 편도 상피 오가노이드를 만들어 COVID-19의 원인 바이러스인 SARS-CoV-2에 대한 생체외(ex vivo) 모델로서의 활용 가능성을 제시한 연구는 이번이 처음이다. 편도 오가노이드에서도 마찬가지로 SARS-CoV-2 감염에 필수적인 ACE2 세포 수용체와 spike 단백질의 분절에 중요한 TMPRSS2와 퓨린이 발현되어 감염 환자에게서 나타나는 유전자들의 증가 및 감소를 확인했다는 설명이다.

이번 연구 결과는 오가노이드가 SARS-CoV-2 및 기타 병원성 바이러스에 대한 적용 및 기초 연구를 위한 매력적인 생체외 모델로서의 가능성을 입증하고 편도선 상피세포, 면역세포, SARS-CoV-2 사이의 면역학적 상호작용을 통해 선천적 면역과 적응적 면역 관점에서의 숙주 방어 메커니즘에 대한 통찰력을 제공하였다는데 그 의미가 크다.

논문 내용에 따르면 SARS-CoV-2에 감염시킨 편도 오가노이드에 항바이러스 치료제로 활용되고 있는 렘데시비르(remdesivir)를 처리하였을 때 바이러스 RNA의 복제와 단백질의 발현을 감소시키는 효과를 확인했다. 이로써, 편도 상피 오가노이드(Tonsil epithelial organoid)가 SARS-CoV-2의 감염성 및 전염성 연구에 사용됨은 물론  항바이러스 후보약물을 평가하기 위한 전임상과 중개 연구 플랫폼(Translational research platform)으로서의 가치 또한 높을 것으로 기대된다.
  
연구팀은 "이번 논문 게재는 편도 오가노이드가 실제 우리 몸의 편도 조직과 유사해 항바이러스제의 효능 평가를 실질적으로 진행할 수 있다는데 큰 의미가 있다"며, “이를 계기로 앞으로 코로나바이러스를 비롯한 다양한 감염병 질환 연구에 오가노이드의 활용이 더욱 커질 것으로 예상된다"고 밝혔다.      

한편 이번 연구는 과학기술통신부에서 지원하는 중견연구자지원사업, 신/변종 바이러스 대응 원천기술 개발 사업 및 산업통상자원부에서 지원하는 3D 생체조직칩기반 신약개발 플랫폼 구축사업을 통해 수행됐으며 SCI급 국제학술지 바이오머티리얼스(Biomaterials) 최신호(4월)에 게재됐다.