인간 심장 오르가노이드로 본 심방세동 연구 ^{CEFR B2}

심방세동(또는 A-심방세동)은 불규칙하고 대개 빠른 심장 박동으로 약 60 million명이 영향을 받습니다. 연구자들은 이 병의 새로운 치료법이 환자에게 잘 도달하지 못한 이유 가운데 하나로 정확한 인간 심장 모델 부재를 지적해 왔습니다.

미시간 주립대 연구팀은 2020년 Aitor Aguirre 연구팀의 작업을 바탕으로 인간 심장 유사 오르가노이드를 개발했습니다. 이 3차원 오르가노이드는 렌즈콩 정도 크기이고 내부에 챔버와 동맥·정맥·모세혈관을 포함한 혈관망을 갖추어 규칙적으로 박동합니다. 연구진은 기증받은 인간 줄기세포로 오르가노이드를 만들고, Colin O’Hern이 대식세포 등 선천성 면역세포를 추가했습니다.

팀은 오르가노이드 내부에 염증을 유도해 A-심방세동을 닮은 불규칙한 박동을 촉발했고, 항염증 약물을 투입하자 리듬이 부분적으로 정상화되는 것을 확인했습니다. 또한 연구진은 장기간 생존하는 선천성 면역세포들이 장기 내 심장 발달과 리듬을 안내함을 보였고, 오르가노이드를 성인 심장처럼 노화시키기 위한 염증 노출 시스템도 개발했습니다.

Aguirre는 면역세포 덕분에 모델의 생리학적 정확성이 높아졌고 치료제 개발 속도를 높일 것이라고 말했습니다. 연구에는 미시간 주립대와 워싱턴 대학교 연구자가 참여했고 National Institutes of Health, National Science Foundation, Corewell Health 및 여러 재단의 지원을 받았습니다. 연구팀은 제약사·바이오텍과 함께 부정맥과 심장 안전성에 대한 화합물 선별을 공동으로 진행하고 있으며, 궁극적으로 환자 세포에서 유래한 개인 맞춤형 심장 모델을 정밀의학과 이식 가능한 심장 조직 제작에 활용하는 것을 목표로 하고 있습니다.