이 작은 칩 위의 폐는 다음 팬데믹을 예측하고 싸울 수 있습니다.

iPSC 유래 폐 칩 그림. 출처: 교토대/요코카와 연구실

COVID-19와 같은 호흡기 감염은 수많은 팬데믹의 원인이 되었으며, 의료 시스템에 상당한 부담을 안겨주었습니다. 이러한 바이러스는 폐, 특히 근위부(기도)와 원위부(폐포)에 심각한 손상 을 입힐 수 있습니다.

이러한 감염에 대한 다양한 폐 영역의 반응은 다양하고 복잡하기 때문에 동물이나 간단한 시험관 내 시스템 과 같은 기존 모델을 사용하여 이를 정확하게 복제하는 것은 어려운 일입니다.

이 문제를 해결하기 위해 교토 대학교 연구팀은 인간 폐의 여러 영역을 모방할 수 있는 미세 생리 시스템 ( MPS) 을 개발했습니다. 특히, 이 장치는 기도와 폐포를 시뮬레이션하여 바이러스 병리학을 연구할 수 있습니다. 연구팀은 등유전자 iPSC 와 함께 , 호흡기 질환에 대한 더욱 개인화되고 정확한 치료를 준비하고 있습니다.

교토 대학 박사과정 학생이자 이 연구의 주저자인 사친 야다브는 "iPSC에서 유래한 폐 칩을 이용하면 등유전자원에서 유래한 호흡기 바이러스 감염에 대한 근위부 및 원위부 폐 영역의 독특한 반응을 모델링할 수 있다"고 말했습니다.

이 팀의 연구는 조직 및 바이러스 특이적 질병 메커니즘을 연구하고 약물 효능을 평가하는 데 더욱 정확한 플랫폼을 제공합니다. 더욱이, 이 접근법은 미래의 팬데믹 대응에도 상당한 가능성을 제시합니다.

팀 리더인 요코카와 류지는 "획득한 통찰력은 다른 인체 장기와 다중 장기 시스템의 모델을 개발하는 데 활용될 수 있으며, 장기 간 상호 작용에 대한 연구를 용이하게 할 것"이라고 말했습니다.

수석 연구원인 노다 타케시(Takeshi Noda)는 "다양한 바이러스와 폐 부위에 대한 숙주의 반응 변화를 정확하게 재현하는 능력은 신종 바이러스에 대한 이해를 크게 높이고 조기 약물 검사를 용이하게 할 수 있다"고 말했습니다.

또 다른 선임 팀원인 심페이 고토는 "iPSC를 MPS에 통합하면 개인 맞춤형 의학 및 등유전자 모델과 같은 이점을 제공하는 세포와 함께 비교할 수 없는 장점이 있습니다."라고 덧붙였습니다.

이 칩 시스템은 바이러스 감염에만 국한되지 않고 다양한 분야에 적용될 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 환자 맞춤형 iPSC를 이용해 다른 질환도 연구할 수 있게 함으로써 개인 맞춤형 의학을 향상시키는 데 활용될 수 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/07/250729231246.htm