2025년 6월 13일
세상을 바꾸는 혁신 인사이트, 오가노이드의 세계로
지난 6월 13일14일, 바이오 분야의 Hot하고 Hip한 페스티벌이 열렸습니다. 바로 ‘오가노이드사이언스 개발자 컨퍼런스 2025(ODC 2025)’였는데요, 깜짝 놀랄 미래 혁신 인사이트가 가득했던 현장을 슈퍼덕이 다녀왔습니다.
오가노이드가 뭐야? 다소 생소할 수 있는데, 오가노이드는 간단히 말해 “실험실에서 만든 미니 장기”예요. 줄기세포를 배양해 간이나 소장, 뇌처럼 생긴 3차원 조직을 만들어내는 기술이죠. 이를 통해 신약을 테스트하거나 희귀질환을 연구할 때 세포에서 배양 한 오가노이드를 이용하면 동물 테스트 보다 훨씬 정밀하고 안전하게 할 수 있어요. 그리고 환자의 세포를 기반으로 만든 오가노이드를 통해 부작용을 최소화 한 개인별 맞춤형 처방은 물론, 손상된 장기를 치료 할 수 있고, 아주 멀리 나아가면 장기를 배양해서 쓸 수도 있습니다.
이게 뭔 SF 소설 같은 소리인가? 싶은데요, 사실 10년전만해도 오가노이드는 ‘꿈’과 같았습니다. 2009년 Hans Clevers 박사팀이 세계 최초로 장 오가노이드 배양에 성공 한 후, 약 10여년간 연구실 혁신 도전 같은 테마였죠. 하지만 2020년 팬데믹 시기, 오가노이드에 터닝포인트가 찾아옵니다. 폐 오가노이드를 통한 감염 실험 수행, 그리고 백신 테스트를 통해 훨씬 빠르게 팬데믹을 진압할 수 있었거든요. 그 이후, 오가노이드의 산업화가 본격 진행되어 2024년 약 8.04억 달러, 2030년 약 62.7억달러 수준의 시장이 예상되는 유망 혁신분야입니다. (Grand view research)
이번 ODC 2025에서는 이렇게 시장 폭발성장기를 눈앞에 둔 오가노이드 분야 GURU들이 한 자리에 모여 다양한 인사이트를 나누었습니다. 오가노이드 인사이트 뿐 아니라, 생명공학과 예술의 만남, 식문화의 혁신, 그리고 패션까지! 선을 넘은 과학이 펼치는 즐거운 축제의 현장에 슈퍼덕이 다녀왔습니다!
😱이것은 영화인가? 현실인가? 오가노이드와 인공장기, 최첨단 기술과 사례
1. 카네기 멜론대학 실험실에서 작은 흉선을 오가노이드를 만들어 원숭이에게 이식 했더니 놀랍게도 T세포들이 생성되기 시작 했어요. (흉선은 우리 몸의 군인, 면역세포인 T세포를 활성화 시키는 기관입니다) 이를 통해 인간 흉선 오가노이드 이식에 대한 새로운 가능성이 검증되었는데요, 우리 몸의 대부분의 병은 면역으로 치료 될 수 있다는 점에서, 면역 치료계의 지각변동이 예상 됩니다.
2. 북경대에서는 돼지 몸속에서 인간 장기를 키우는데에 성공했다고 합니다. 돼지에 인간 줄기세포를 주입해서 사람에게 맞는 장기를 키워 보는 것인데요 인간과 동물의 세포가 섞인 장기를 ‘키메라 장기’라고 합니다.
이거, 진짜 쉽지 않아요. 이식 된 사람 세포가 잘 살아남지 못했고, 줄기세포도 불완전했거든요. 하지만 수년간의 연구 끝에, ‘슈퍼줄기세포’를 개발했고, 이 세포들이 돼지 몸 안에서 인간 유전자 40~60%를 반영한 심장 조직을 만드는 데 성공했어요. 심지어 그 심장은 정상적인 심장 벽과 심방 구조까지 갖추고 작동했다는 사실! 아쉽게도 윤리적 이유로 임신 28일차에 중단되었지만, 향후 연구에서는 더 오래 배아를 키워볼 계획이라고 해요 (참고 기사 Click)
✋잠깐. 왜 하필 돼지인가요?
돼지는 장기 크기와 생리구조가 사람과 유사하고 유전자 조작 기술이 잘 적용되는데다가,
번식도 많이 하고 성장도 빨라 실험의 대상이 되었다고 합니다
🚀AI를 넘어 Organoid AI
오가노이드를 활용한 차세대 지능형 시스템의 연구와 가능성들이 소개되었는데요, 오가노이드가 미래 컴퓨팅까지 영역을 확장 한다니. 정말 선을 넘는군요!
👀정보를 기억하는 오가노이드
해마 오가노이드(기억과 학습에 관여하는 뇌 영역)를 실험했더니, 전기 신호에 반응하고, 학습도 가능한 신경 반응을 보였다고 합니다. 게다가 이 오가노이드를 모듈처럼 조립하고, 제어할 수 있으면 생체 기반의 AI 개발도 가능하다는 거예요! 영화 속 ‘살아있는 컴퓨터’, 현실로 성큼 다가왔죠.
👀 BCI( Brain Computer Interface)비켜! 이제는 OBCI(Organoid based Brain Computer Interface)다!
뉴럴링크가 사람의 뇌와 컴퓨터를 연결한다고 해서 이제 더 놀랄 일이 있을까 했더니, 맙소사. OBCI(organoid based Brain computer Interface)가 나왔다고 합니다. BCI가 지금 활동하고 있는 사람의 뇌랑 컴퓨터를 ‘연결’시키는 것이라면 OBCI는 오가노이드를 생물학적 하드웨어로 활용하는 컨셉입니다. 오가노이드를 칩 위에 배양해서 센서와 전극으로 신호를 주고받고, 그 반응을 학습하거나 조절하는 것인데요, 실험을 해 봤더니 스스로 장애물을 인식하고 회피했다고 해요! 이 기술은 향후 뇌 손상 환자 치료나 기억 회복 등에 활용될 것으로 기대됩니다.
뿐만 아니라, 말을 알아 듣는 오가노이드 시스템(Speech recognition)까지 소개됐습니다. 실험실에서 배양한 뇌 오가노이드(신경세포 집합체)가 외부로부터 오는 소리신호(단어, 음성패턴)등에 반응 한 것입니다. 즉 구조화 된 신호를 받고, 신경신호로 처리하고, 반응 패턴을 학습하는 것인데, 기존 AI보다 시간과 에너지를 적게 쓰고도 인식률이 매우 높다고 해요. 이 기술의 핵심은 튜브 형태의 물리적 분산 구조라고 합니다. 마치 뇌혈관처럼 설계해서, 산소 공급과 신호 전달을 극대화했죠. 뇌 기반의 컴퓨터와 지능이 현실화되고 있다는 이야기인데 이거... 엄청나죠?
“2015년 연구를 시작하고, 회사를 세웠을 때, 다들 ‘그게 되겠냐’고 했어요.그런데 10년이 지난 지금, 우리는 그걸 해냈습니다.”
바로 이런 오가노이드의 가능성을 일찌감치 알아보고, 도전한 스타트업이 바로 슈퍼스타트 인큐베이터 3기 오가노이드사이언스입니다. 최근 스타트업 IPO 대박 성공 사례로 회자되는 혁신 바이오 기업이기도 하죠. 오가노이드사이언스는 크게 4분야에서 혁신을 이끌어 가고 있습니다.
ATORM – 재생치료제 플랫폼
환자 유래 오가노이드를 붙여서 손상된 조직 회복을 유도
대표 파이프라인: ATORM-C(장), 임상 1상 전임상 완료, 2025년 임상 예정
타깃 확대: 침샘, 자궁내막, 간 등으로 확장 중
ODISEI – 신약·물질평가 플랫폼
환자 조직 기반 맞춤형 약물 반응 예측
고감도·동물실험 대체 시스템 제공
PODOTX – 면역항암제 감수성 평가
환자 개인의 반응성에 따라 정밀하게 항암제 효과 측정
CDMO/확장 플랫폼
글로벌 GMP 센터 설립 (광명, 서울아산병원 등)
대량 생산 인프라 확보
특히 이 날 국내 최초로 임상시험 승인을 받은 오가노이드 기반 재생치료제 '아톰-씨'(ATORM-C)의 임상 연구의 중간 결과가 소개됐습니다. 해당 연구는 10년 이상 면역억제제로 치료받았지만, 여전히 궤양이 남아 있던 난치성 베체트 장염 환자에게 장 오가노이드 재생치료제 '아톰-씨'(ATORM-C)를 투여한 임상 연구로, 환자의 줄기세포를 배양해 오가노이드를 제작한 뒤 내시경을 통해 손상된 부위에 국소적으로 이식하고, 6개월간 실험 결과를 봤을 때 75%이상의 효과가 관찰되었다고 합니다. 이를 바탕으로 오가노이드가 재생의학 분야에서 큰 역할을 할 것으로 기대된다고 합니다.
이러한 오가노이드사이언스의 혁신과 기술력, 그리고 시장가능성은 이미 주식시장 및 글로벌 투자시장에도 크게 어필하고 있습니다. 피부 오가노이드를 활용한 탈모 치료 방법 까지도 연구개발 중이라고 합니다. (탈모를 지배하는 자, 세상을 지배한다는 썰이 있던데…) 모두가 그게 되겠냐고 말 할 때, 가장 처음 시작 하고, 끊임없이 노력 해서 누구보다 먼저 미래를 만들어낸 오가노이드사이언스의 멋진 도전이 그 어느 때 보다 빛나 보이던 순간이었어요. 혁신은 바로 이런 이들이 만들어 내는 것이 아닐까 합니다.🙌🙌🙌
(오가노이드사이언스 홈페이지: https://organoidrx.com/)
지금까지는 과학자들의 영역이었던 오가노이드의 세계. 이번 ODC2025를 통해 일반인들에게도 공개 되어 많은 주목을 이끌었습니다. 컨퍼런스 외에도 과학이 선을 넘어 푸드테크, 패션 테크,영화, 예술, 콘텐츠 등 다양한 영역에서 활약하는 이야기가 풍성했던 ODC 2025! 오가노이드와 생명과학이 만들어가는 지속가능성, 예술과의 소통 등 행사 이모저모는 슈퍼덕이 간다 2탄에서 소개 드릴게요~
PS. 오가노이드 연구 시 제일 어려운 점은? 지금 교체 가능한 하나의 완전한 장기를 만들려면 내 나이 만큼 키워야 한다는게 함정.... 시간을 제어하는 방법이 필요하다고 하는데 그렇다면 나이듦(Aging)의 속도까지 조절 하는 세상이 온다는 걸까요?? (음.. 이쯤 되면 무서워지려고 하는군요😱😱😱)