코로나19 바이러스는 생쥐 모델에 감염시키기가 어렵고 특히, 실험실에서 사용할 수 있는 폐 세포 모델이 없어 감염 연구에 한계가 있습니다.

이런 가운데 인간의 폐포, 이른바 '허파꽈리' 세포를 실험실에서 구현하는 3D 미니 장기기술이 KAIST와 영국 케임브리지대학 등 국내외 공동 연구진에 의해 개발됐습니다.

이를 통해 코로나19 바이러스가 인간의 폐 세포를 파괴하는 과정을 처음으로 규명했습니다.

[김태우 / KAIST 의과학대학원 석박사통합과정(공동 제1저자) : 사람 폐포 세포를 3D 배양기술로 개발을 했고 그걸 이용해서 코로나 바이러스가 어떻게 폐포 세포를 감염시키는지를 규명한 연구입니다.]

연구진은 사람의 폐 조직을 안정적으로 3차원 배양할 수 있는 조건을 알아내 지속 배양이 가능한 3차원 인간 폐포 모델을 만들었습니다.

실험 결과, 폐포가 코로나19 바이러스에 노출되면 6시간 이내에 급속한 바이러스 증식이 일어나 세포 감염이 끝났지만 이를 막기 위한 폐 세포의 선천면역반응이 활성화하는 데는 3일 정도 걸렸습니다.

또 감염 3일째부터 세포 가운데 일부가 고유 기능을 급격히 상실한다는 사실과 함께 바이러스 입자 하나가 세포 하나를 감염시키는 데 충분하다는 것도 알아냈습니다.

연구진은 3차원 인간 폐포 모델을 이용해 코로나19 치료법 개발은 물론이고 다른 호흡기 바이러스 질병을 연구하는 데에도 직접 응용할 수 있다고 설명했습니다.

[주영석 / KAIST 의과학대학원 교수 : 약물 스크리닝이나 질병 기전을 규명하는 데 사람의 폐포를 이용하고 직접적 연구를 하게 됨으로써 좀 더 효율적이고 빠른 연구를 수행할 수 있을 것으로 생각됩니다.]

영국 케임브리지대학을 비롯해 국립감염병연구소, 기초과학연구원(IBS), 서울대 의대, KAIST 교원창업기업이 함께 참여한 이번 연구결과는 줄기세포 분야 세계적 학술지 'Cell Stem Cell' 온라인판에 실렸습니다.

취재기자: 이정우
촬영기자: 도경희

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