신장 질환의 혁신적 해결책: 인공 신장 조직 창조의 새 지평

Seoul만성 신장병(CKD)은 전 세계적으로 8억 5천만 명 이상의 사람들에게 영향을 미치는 심각한 건강 문제로, 미국인 7명 중 1명꼴로 발생하고 있습니다. 이 질환은 초기 발견이 어려우며 현재로서는 치료법이 없습니다. 병이 진행될수록 치료 옵션이 혈액 투석이나 신장 이식으로 제한되는데, 이 두 가지 치료법은 비용이 많이 들고 단점이 있습니다. 또한, 필요한 모든 사람들에게 충분한 기증 신장이 공급되지 않을 것이라는 우려가 커지고 있습니다. 펜 엔지니어링과 펜 메디신의 알렉스 휴즈 팀 등 연구자들이 이러한 문제를 해결하기 위한 혁신적인 방법을 연구하고 있습니다.

휴스 연구소는 신장 조직을 새롭게 만드는 연구를 진행 중입니다. 이를 위해서는 신장이 어떻게 발달하는지를 이해해야 합니다. 신장은 다른 장기들과 비교했을 때 특별한 방식으로 성장합니다. 신장은 가지를 치듯이 튜브 형태로 발달하며, 이 과정은 사람마다 많은 차이가 있습니다. 그 결과, 기능 단위인 네프론의 수가 크게 달라질 수 있으며, 이는 만성 신장 질환(CKD) 발병 위험에 영향을 미칠 수 있습니다.

휴즈 연구실, 중요한 발견 보고하다.

• 발달 중인 신장에서 기계적 스트레스 파동이 네프론 형성을 유도할 수 있습니다.
• 오가노이드에는 종종 적절한 신장 기능을 위한 공간적 조직화가 부족합니다.
• 최적의 세포 비율은 보다 생체에 가까운 인공 신장 조직을 만들 가능성을 높일 수 있습니다.

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휴즈와 그의 팀은 신장 발달 과정에서 기계적 스트레스 파동을 연구하여 이를 실험실 환경에서 재현하고자 합니다. 신장이 자연적으로 성장하는 방식을 모방하여, 그들은 작동 가능한 인공 신장 조직을 만드는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 기술적 발전은 투석의 필요성을 줄이고, 이식 수요를 완화하여 새로운 치료 옵션을 제공할 수 있습니다.

연구자들은 자연적인 신장 조직을 모방하려는 세포 집단인 오가노이드를 개발 중이다. 하지만 현재 이 오가노이드는 구조가 올바르지 않아 제대로 기능하지 않는다. 연구팀은 여러 줄기세포 유형의 비율을 조정하여 세뇨관을 형성하는 최적의 비율을 발견했다. 이 방법은 예측 가능한 결과를 가진 오가노이드를 설계하는 데 도움을 주며, 이는 향후 의학 분야에서의 사용을 위한 중요한 단계이다.

실험실에서 신장을 배양하는 것은 만성 신장 질환을 가진 사람들에게 큰 도움이 될 수 있습니다. 이 연구가 성공한다면, 투석에 의존하거나 신장 기증자를 기다리는 사람들에게 새로운 치료법을 제공할 수 있을 것입니다. 휴즈의 연구는 현재의 의학적 필요를 해결하고 재생 의학 분야에서 새로운 기회를 제공합니다.