개인 맞춤형 오가노이드에 면역세포 공배양 등을 통해 체외에서 개인의 면역체계를 모사하는 기술

개인별 면역 특성이 반영된 체외 시스템을 통해 면역반응의 기초연구부터 개인 맞춤형 치료제 개발, 효과적인 백신 개발에 기여

향후 5년 : 각종 오가노이드와 다양한 면역세포의 공배양 시스템 구축 및 인체모사도 향상

향후 10년 : 인체모사도가 최적화된 조직/장기를 이용하여 감염 및 질병 유발에 대한 개인 맞춤형 기초연구 및 치료제 개발을 위한 기술로 활용

1) 오가노이드 분화 및 배양기술 최적화 - 각 장기에 대한 개인별 줄기세포의 자기조직화/분화 2) 유도 기술 및 인체 유사도가 높은 오가노이드 성숙화 기술 - 오가노이드 장기 배양 기술 및 기능평가/특성분석 기술 3) 면역세포와 오가노이드 공배양 시스템 구축 - 생체 내 면역세포-조직의 연관성 기초연구 - 오가노이드 특이적인 면역세포의 공배양 및 상호작용 연구 - 면역-오가노이드 시스템의 특성 분석, 장기배양 및 최적화 기술 4) 체외면역시스템의 질병모델 구축 - 생체 내 감염 유사 급성 감염모델 제작 기술 - 생체 내 만성질환 유사 질병모델 제작 기술 5) 개인맞춤형 체외면역시스템을 이용한 치료제 개발 - 외부의 병원체 감염의 경로 및 분자기작 분석 기술 - 내부의 면역 만성질환에 의한 발병 및 분자기작 연구 - 급성 감염 및 만성질환에 대한 치료제 개발을 위한 개인맞춤형 기술 개발

인체 조직/장기의 생체모방 모델을 구현할 수 있는 단계를 넘어 모사도의 고도화는 조직을 이루는 다양한 세포의 조합이며, 이 중에서도 면역세포의 공배양 기술은 인체 조직의 모사도를 최적화하는 시급한 기술

글로벌 수준으로 인체의 거의 모든 장기에 대한 오가노이드 분화/배양법이 구축되어 급격히 발전 중 오가노이드의 모사도를 고도화하기 위해 다양한 종의 세포와 공배양 기술을 최적화하고 있으나, 면역세포에 대한 공배양 기술은 시도단계이며 성숙도가 매우 낮은 상태 - 간세포와 쿠퍼세포의 공배양 기술은 가장 잘 알려진 사례 - tumoroid-immune cells(암-면역세포)에 대한 공배양기술은 매우 진전 - 조직 내에서 면역기능의 중요성이 급부상하므로 대학, 연구소, 기업에서 활발히 연구

출연연, 대학, 병원을 중심으로 오가노이드 분화/배양 기술 개발은 매우 활발히 진행 중 면역세포-오가노이드 공배양을 기반으로 하는 인공 면역체계의 구축기술은 시도 단계에 있음

조직 및 암오가노이드 관련 글로벌 시장은 2020년 약 100조원에서 2023년 약 200조로 급격히 증가할 전망 * 출처 : BCC Research (2019). Laboratory Animal Models, 3D cultures and Organoids - 오가노이드의 모사도 및 정확도를 향상시키는 ‘인공면역시스템’은 오가노이드 글로벌 시장과 유사한 성장 형태로 신약개발 분야에 크게 기여할 것으로 예상

인공면역체계 기술은 급성면역질환, 만성면역질환 및 감염병에 대한 환자 맞춤형 신약개발 및 재생의료 현실화를 촉진하여 환자의 치료 가능성 확대다양한 오가노이드에 대한 인공면역체계를 구축하는 핵심 원천기술 확보를 통해 관련 기술 분야의 선제적 우위를 점하고, 사회 전반의 건강 지수 향상

오가노이드 분화/배양의 현 단계 기술은 다중세포 공배양 원천기술 개발로 업그레이드가 필요하며, 이를 위해 다양한 분야 전문가들의 아이디어 융합과 공동연구 추진이 절실오가노이드 기반 생체모사기술의 고도화/정확도를 위한 플랫폼기술 및 개인맞춤형 급성 감염 및 만성질환에 대한 효율적인 치료제 개발을 위해서 재생의료기술 분야에 대한 정부의 중장기적인 연구개발 로드맵 구상 필요

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