오가노이드 기술, R&D 혁신의 중심 신약 개발부터 재생의학까지 무한 가능성

오가노이드란 무엇인가?

오가노이드(organoid)는 줄기세포나 전구세포로부터 만들어지는 3차원 구조의 인공 미니 장기입니다. 특정 장기의 구조와 기능을 모사하며, 실제 인체 장기와 유사한 환경을 실험실에서 구현할 수 있는 것이 핵심입니다. 기존의 2차원 세포배양보다 정밀도가 높아 신약 개발, 독성 평가, 재생의학 등에서 차세대 플랫폼으로 주목받고 있습니다.

 

[ 십이지장 선종 FAP 오가노이드의 압축된 3D 이미지, Molecular Devices ]

 

대체동물시험 시대, 오가노이드가 대안으로 떠오르다

최근 국내외적으로 동물실험을 줄이기 위한 법적 규제가 강화되고 있습니다. 이에 따라 대체 시험 모델로 오가노이드 기술이 부상하고 있으며, 글로벌 제약사와 바이오 기업들이 앞다퉈 연구개발에 나서고 있습니다. 기존 실험 동물 대신 오가노이드를 활용함으로써 윤리적 문제를 해소하고, 더 정밀하고 인간 친화적인 데이터를 확보할 수 있습니다.

 

글로벌 제약사들의 오가노이드 기술 활용

로슈(Roche)는 간암 연구에, 머크(Merck)는 종양 오가노이드 모델을 이용해 항암제 개발에 오가노이드를 적극 활용하고 있습니다.
또한 아스트라제네카(AstraZeneca)는 폐 질환 치료제, 글락소스미스클라인(GSK)은 뇌 질환 치료제 개발에 오가노이드를 접목하고 있습니다. 이는 오가노이드 기술이 다양한 장기와 질환에 폭넓게 적용 가능함을 보여주는 사례입니다.

 

국내 기업의 선두주자, JW중외제약

JW중외제약은 국내에서 가장 활발하게 오가노이드 기술을 활용 중인 제약사입니다. 최근 미국 피부연구학회에서 탈모치료제 JW0061에 대한 전임상 결과를 발표했으며, 피부 오가노이드를 활용해 모낭 생성 능력을 확인했습니다. 기존 치료제 대비 최대 7.2배의 효능을 입증하며 기술적 성과를 거두었습니다.
또한, C&C신약연구소와 엠비디(MBD)와 함께 3D 암 오가노이드 기반 항암제 개발에 협력하고 있으며, 이 플랫폼은 다양한 종양 적응증을 탐색할 수 있는 가능성을 제시합니다.

 

차바이오텍과 셀인셀즈, 오가노이드 재생치료제를 선도하다

차바이오텍은 오픈이노베이션을 통해 셀인셀즈와 협력하며 오가노이드 재생치료제 생산에 나서고 있습니다. 양사는 줄기세포 유래 오가노이드를 기반으로 피부·연골·혈관 재생치료제를 개발 중입니다.
차바이오텍은 자회사 차바이오랩의 GMP 제조시설을 활용해 고품질의 세포은행을 구축하고 있으며, 셀인셀즈는 95% 이상 균일한 오가노이드를 대량 생산할 수 있는 독자 기술을 보유하고 있습니다. 이들은 AI 기술과 융합하여 자동화 생산 시스템까지 구축할 계획입니다.

 

오가노이드사이언스의 전략적 확장

오가노이드사이언스는 그라스메디와 MOU를 체결하며 반려동물 헬스케어 분야까지 오가노이드 기술을 확장하고 있습니다. 동물 실험 없는 신약 개발 시대를 예고하며, 반려동물 치료제 시장에서도 기술을 선도하고 있습니다. 또한, AI 기술과 결합한 생산 및 검증 시스템을 통해 상용화를 위한 준비를 강화하고 있습니다.

 

그래디언트바이오컨버전스의 AI 기반 오가노이드 뱅킹

그래디언트바이오컨버전스는 최근 유럽종양학회(ESMO)에서 AI 기술을 적용한 암환자 유래 오가노이드 뱅킹 시스템(Patient Derived Organoid, PDO)을 선보였습니다. 각 환자의 임상정보, 약물 반응성, 유전체 정보(NGS)를 매칭시킨 이 플랫폼은 개별 환자 맞춤형 치료법 개발을 가능하게 하며, 글로벌 제약사의 관심을 끌고 있습니다.

 

오가노이드 기술의 미래와 잠재력

오가노이드는 기존의 신약 개발 방식에 혁신을 가져오는 동시에, 정밀의료·재생의학·비임상시험 전반을 아우르는 강력한 도구로 자리잡고 있습니다. AI, 자동화 시스템과의 융합을 통해 생산성과 정확도를 높이며, 헬스케어 산업 전반에 변화를 이끌 것으로 보입니다.

특히, 질병 연구와 치료제 개발의 초기 단계부터 오가노이드 모델이 사용된다면 임상 실패율을 낮추고, 더 빠르고 효과적인 신약 출시가 가능해질 것입니다.

 

오가노이드는 캐시카우가 아닌 필수 기술이다

국내외 제약·바이오 업계에서 오가노이드는 더 이상 선택이 아닌 필수 기술로 자리 잡고 있습니다. JW중외제약, 차바이오텍, 셀인셀즈, 오가노이드사이언스, 그래디언트바이오컨버전스 등은 이미 이 기술을 상용화 가능한 단계까지 끌어올리고 있습니다.
향후 몇 년 내, 오가노이드 기반의 신약이 상용화되고 재생치료제 시장이 본격적으로 열릴 것으로 기대됩니다.