설탕 성분이 콩팥병(신장병) 가운데 치료가 힘든 다낭성콩팥병(PKD)에 낭종을 일으켜 경과(예후)에 나쁜 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다.
미국 워싱턴대 의대 연구팀은 새로운 실험실 환경으로 볼 수 있는 콩팥 '오가노이드(장기 유사체)’를 이용해 연구한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다. 콩팥의 낭종은 액체로 채워져 있으며 크게 자라 콩팥 기능을 손상시킨다. 환자는 콩팥 기능 장애(신부전)를 일으켜 투석요법이나 이식을 받아야 한다.
오가노이드(organoid)는 줄기세포를 3차원적으로 배양 또는 재조합해 만든 것으로 ‘유사 장기’ 또는 ‘미니 장기’라고도 한다. 신약·인공장기 개발 등에 주로 활용한다. 다낭성콩팥병 환자는 전 세계적으로 1200만 명이 넘는다.
연구의 주요 저자인 워싱턴대 의대 벤자민 프리드먼 교수(콩팥학)는 “당(설탕)을 흡수하는 것은 콩팥이 항상 하는 일”이라고 말했다. 그는 “오가노이드의 접시 배양에서 당 수치를 높이면 낭종이 많이 부풀어올랐고 콩팥에서 당 흡수를 차단하는 약물을 쓰면 이 부종이 가라앉았다”고 설명했다.
연구팀은 수년 동안 다기능 줄기세포에서 성장한 오가노이드에서 다낭성콩팥병을 연구했다. 오가노이드는 튜브와 연결된 여과세포가 있다. 사람의 콩팥과 비슷하게 감염 및 치료제에 반응한다.
연구팀은 물, 설탕, 아미노산 및 기타 영양소의 조합이 다낭성 콩팥과 똑같게 유전자 편집한 오가노이드를 준비해 연구에 활용했다. 이는 미국 국립보건원(NIH)의 기술 지원을 받아 이뤄졌다.
이 연구 결과는 ≪네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)≫에 실렸고 미국과학진흥회 포털 ‘유레카 얼럿’이 소개했다.