줄기세포로 만든 근육 오가노이드, 근감소증 극복 열쇠 될까

국내 연구진이 줄기세포로 만든 3차원 근육 오가노이드를 통해 노화로 인한 근감소증을 실험실에서 재현하고 치료 가능성까지 확인했다. 이번 성과는 신약 개발의 전임상 플랫폼으로 활용될 수 있는 새로운 가능성을 제시했다.

사람 줄기세포로 만든 근육 오가노이드

아주대학교 의과대학 약리학교실 조중현 교수팀과 차의과학대학교 이동율 교수팀은 인간 전분화능 줄기세포를 활용해 3차원 골격근 오가노이드를 제작했다. 이를 통해 노화에 따라 진행되는 근감소증의 병태 생리를 실험실 수준에서 재현했다. 또한 실제 인체 근육에서 관찰되는 반응과 매우 유사한 변화를 확인하며, 기존 동물실험의 한계를 극복할 수 있음을 입증했다.

실제 인체와 유사한 근육 구조 구현

장기간 배양된 오가노이드에서는 성숙한 근섬유와 근육 줄기세포가 형성됐고, 단일세포 전사체 분석과 면역조직학 검증을 통해 근육 줄기세포·근세포·근섬유뿐 아니라 뼈·연부조직 세포, 운동신경과 다양한 신경세포가 공존하는 것이 확인됐다. 이는 오가노이드가 실제 근육의 복잡한 구조와 기능을 충실히 반영하고 있음을 보여준다.

남성호르몬 투여로 회복 효과까지 확인

연구팀은 특히 남성호르몬(안드로겐)을 투여했을 때 근섬유 회복 효과가 나타나는 것을 확인했다. 이는 오가노이드가 단순히 근감소증의 병태 생리를 모사하는 수준을 넘어, 치료제 후보 물질의 효과를 검증하는 전임상 플랫폼으로 활용될 수 있음을 의미한다.

신약 개발 전임상 플랫폼으로 주목

조중현 교수는 “이번에 개발된 인간 골격근 오가노이드는 노화와 근감소증 연구는 물론 근육질환 신약 개발에도 중요한 역할을 할 수 있다”고 강조했다.

이번 연구는 아주대 의대 조중현 교수와 차의과학대 이동율 교수가 공동 교신저자로, 박성준 연구원이 제1저자로 참여했으며, 근감소증 분야 권위 학술지 Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle(JCSM) 2025년 8월호에 게재됐다.