식약처, 간 오가노이드 기술 대웅제약 이전…OECD 국제표준화 추진

손명진 박사 연구팀 개발…제작·배양 기술과 독성시험법 포함 간 조직·담즙 배출 구조 구현…장기배양·동결·해동 후 기능 유지 OECD, 3차원 간독성 모델 검토…가이드라인 채택 대비 공급 기반 마련

식품의약품안전처가 국내 연구진이 개발한 독성평가용 간 오가노이드 플랫폼 기술을 대웅제약에 이전하고 경제협력개발기구(OECD) 시험가이드라인(Test Guideline·TG) 국제표준화를 추진한다. 인체 줄기세포로 만든 3차원 간 모델을 제약·바이오산업 현장의 독성평가에 활용하고, 향후 OECD 시험가이드라인 채택에 대비해 오가노이드 제조·공급 기반까지 선제적으로 마련한다는 구상이다.

식약처 식품의약품안전평가원은 식약처 연구사업을 통해 개발한 독성평가용 간 오가노이드 플랫폼 기술을 대웅제약에 이전했다고 밝혔다.

이전된 기술은 인체 줄기세포로부터 간 오가노이드를 제작·배양하는 기술과 간 오가노이드를 활용한 독성시험법으로 구성됐다. 식약처 연구사업을 수행한 한국생명공학연구원 손명진 박사 연구팀이 개발했다.

이에 따라 기술 개발 주체는 한국생명공학연구원 연구팀이며, 식약처와 식품의약품안전평가원은 연구사업을 통해 확보한 기술의 산업계 활용과 OECD 국제표준화를 추진하는 역할을 맡는다.

식약처 출입 전문지 기자단 취재에 따르면, 식약처는 이번 기술이전을 통해 독성평가용 간 오가노이드 플랫폼을 연구 단계에만 머물게 하지 않고 실제 제약·바이오산업 현장에서 활용할 수 있는 기반을 마련한다는 방침이다. 향후 시험법이 OECD 시험가이드라인으로 채택될 경우 산업계에 필요한 간 오가노이드를 안정적으로 제조·공급할 체계를 미리 준비한다는 의미도 담겼다.

간 조직과 담즙 배출 구조 함께 구현
오가노이드는 사람의 줄기세포 등을 배양해 실제 장기의 구조와 기능을 모사한 3차원 세포모델이다. 간 오가노이드는 인체 간세포의 구조와 기능을 구현해 약물이나 화학물질이 사람의 간에 미칠 수 있는 영향을 평가하는 데 활용된다.

간은 체내에 들어온 약물을 대사하고 해독하는 핵심 장기다. 신약후보물질이 간에 미치는 영향을 개발 과정에서 충분히 파악하지 못하면 임상시험 중단이나 개발 실패로 이어질 수 있다. 의약품이 허가된 이후 예상하지 못한 간독성이 확인될 경우에는 안전성 정보와 허가사항 변경이 필요할 수도 있다.

기존 2차원 간세포 모델은 평면에서 배양한 세포를 이용하기 때문에 실제 인체 간 조직의 입체적인 구조와 다양한 세포 간 상호작용을 구현하는 데 한계가 있다. 동물시험 역시 동물과 사람 사이의 생물학적 차이로 인해 사람에게 나타날 수 있는 독성을 모두 예측하기 어렵다는 문제가 있다.

이번에 대웅제약으로 이전된 플랫폼은 사람의 간 조직뿐 아니라 담즙 배출 구조까지 함께 구현했다. 식약처는 이를 기존 2차원 간세포 모델보다 사람에게 나타나는 약물 간독성을 예측하는 데 유리한 신접근법(New Approach Methodologies·NAMs)으로 연구하고 있다.

NAMs는 인체 유래 세포와 오가노이드 등 새로운 기술을 활용해 기존 동물시험을 대체하거나 보완하는 독성평가 접근을 의미한다. 이번 간 오가노이드 플랫폼 역시 동물시험을 즉시 전면 대체하는 확정된 시험법이라기보다, 사람에게 나타나는 독성에 대한 예측력을 높이고 기존 시험법의 한계를 보완하기 위한 기술로 보는 것이 정확하다.

특히 이번 플랫폼은 장기간 배양하거나 동결·해동한 이후에도 기능을 유지할 수 있도록 개발됐다.

살아 있는 세포로 구성된 오가노이드는 배양과 보관, 동결·해동, 운송 과정에서 기능이 저하될 수 있다. 이러한 변화가 발생하면 서로 다른 연구기관이 동일한 방법으로 시험하더라도 결과가 달라질 가능성이 있다. 장기 보관과 장거리 운송, 해외 공급에도 제약이 생길 수 있다.

식약처는 이번 플랫폼이 장기배양과 동결·해동 후에도 기능을 유지함으로써 산업현장에서 활용할 수 있는 실용성을 확보했다고 설명했다. 연구실에서 소규모로 사용하는 단계를 넘어 간 오가노이드를 보관하고 필요한 기관에 공급할 수 있는 기반을 갖췄다는 것이다.

기술이전 범위에 제작·배양과 독성시험법 포함
이번 기술이전은 간 오가노이드라는 시험재료만 이전한 것이 아니다. 인체 줄기세포로부터 간 오가노이드를 제작하고 배양하는 기술과 이를 활용해 약물 독성을 평가하는 시험법이 함께 포함됐다.

간 오가노이드는 시험에 사용하는 3차원 생물학적 재료이고, 독성시험법은 오가노이드에 시험물질을 처리한 뒤 반응을 측정·평가하는 절차다. OECD 시험가이드라인으로 발전하려면 시험재료의 품질뿐 아니라 시험절차와 결과의 일관성도 확보해야 한다.

특히 오가노이드는 일반적인 화학시약과 달리 살아 있는 세포 기반 재료다. 제조 시점이나 생산 배치가 달라져도 일정한 품질과 기능이 유지돼야 여러 시험기관에서 활용할 수 있다. 시험재료를 안정적으로 생산하고 공급할 수 있는 체계가 시험법의 산업적 활용과 국제 확산에 중요한 이유다.

식약처는 향후 해당 독성평가 기술이 OECD 시험가이드라인으로 채택될 경우 대웅제약이 간 오가노이드를 안정적으로 제조·공급하고 산업계 활용을 확대하는 역할을 수행할 것으로 기대하고 있다.

다만 OECD 시험가이드라인은 각국 규제기관이 공통으로 활용하는 국제표준 시험방법이다. 대웅제약으로 이전된 오가노이드 제작·배양 기술의 권리와 OECD 시험가이드라인의 국제적 활용 범위는 구분해서 볼 필요가 있다. 기술이전 계약의 실시권 범위나 독점 여부 등 구체적인 조건은 공개된 자료에서 확인되지 않았다.

대웅제약, 오가노이드 대량생산 기술 개발 중
대웅제약은 오가노이드 생산과 산업화에 필요한 기술 개발도 진행하고 있다.

대웅제약은 2025년 산업통상자원부 소재부품기술개발사업의 ‘오가노이드 재생치료제 대량생산 기술 개발’ 과제 총괄기관으로 선정됐다. 해당 과제를 통해 대량 배양 용기와 세포외기질(ECM), 성장인자 등 오가노이드 생산에 필요한 핵심 소재를 개발하고 있다.

자동화 생산공정 구축도 추진 중이다. 연구 단계에서 소규모로 배양하던 오가노이드를 일정한 품질로 대량생산할 수 있는 제조 기반을 마련하는 것이 목표다.

다만 2025년 시작한 오가노이드 재생치료제 대량생산 과제와 이번에 이전받은 독성평가용 간 오가노이드 기술은 목적과 적용 영역이 동일하지 않다. 전자는 오가노이드 재생치료제의 대량생산 기술과 핵심 소재 개발을 위한 사업이고, 후자는 간 오가노이드 제작·배양 및 독성시험을 위한 플랫폼 기술이다.

두 사업은 오가노이드 배양과 생산기술이라는 공통점이 있지만, 대웅제약의 재생치료제 생산과제가 곧바로 간독성 시험재료 공급체계로 전환된다는 의미는 아니다. 식약처는 대웅제약이 보유한 신약 연구개발 역량과 생산 기반을 토대로 향후 OECD 시험가이드라인 채택 시 제조·공급 역할을 수행할 것으로 기대한다고 밝혔다.

OECD, 3차원 간독성 모델 전반 검토
식약처는 현재 간 오가노이드 독성시험법의 OECD 시험가이드라인 개발을 목표로 국제표준화 작업을 추진하고 있다.

다만 현재 OECD에서 진행되는 작업은 한국이 개발한 특정 간 오가노이드 시험법 한 건을 곧바로 시험가이드라인으로 제정하는 절차와는 구분된다.

한국과 OECD 사무국은 간 오가노이드를 포함한 3차원 체외모델 기반 간독성 시험법의 기술 현황과 규제 활용 가능성을 검토하는 상세검토보고서(Detailed Review Paper·DRP)를 개발하고 있다. 이 프로젝트는 2024년 OECD 시험가이드라인 프로그램 작업계획에 포함됐으며 한국과 OECD 사무국이 공동으로 이끌고 있다.

OECD에 따르면, DRP의 검토 범위에는 오가노이드뿐 아니라 스페로이드와 장기칩 등이 포함된다. 시험모델에 사용하는 세포도 유도만능줄기세포 유래 세포, 일차세포, 불멸화 세포주 등으로 폭넓다.

DRP는 3차원 간독성 모델의 기술 수준을 검토하고 각각의 시험시스템이 규제 목적으로 활용될 수 있을 만큼 성숙했는지 평가하기 위한 문서다. 과학적·기술적·규제적 과제를 파악하고 향후 체외 간독성 시험법의 개발과 규제 수용 가능성을 검토하는 것이 목적이다.

OECD는 2026년 4월부터 5월까지 관련 시험모델 개발자를 대상으로 자료를 모집했다. 현재 3차원 간 시스템의 간독성 평가변수를 다루는 OECD 시험가이드라인이 없다는 점도 공식적으로 확인했다.

따라서 DRP가 개발됐다고 해서 특정 시험법이 곧바로 OECD 시험가이드라인으로 채택되는 것은 아니다. DRP 검토 결과를 바탕으로 후속 시험법 개발의 필요성과 가능성을 판단하고, 이후 별도의 제안과 검증, 전문가 검토 및 회원국 논의가 이어져야 한다.

식약처가 개발을 추진하는 간 오가노이드 독성시험법이 향후 OECD 시험가이드라인으로 채택되면 세계 최초의 간 오가노이드 활용 OECD 독성시험법이 된다. 그러나 현재 단계에서는 시험가이드라인 채택이 완료되거나 구체적인 채택 시점이 확정된 것은 아니다.

국제표준화 관건은 시험법 성숙도와 재현성
간 오가노이드 독성시험법이 OECD 국제표준으로 발전하려면 시험법의 과학적 타당성과 재현성을 입증해야 한다.

하나의 연구실에서 반복적으로 유사한 결과가 나오는 것만으로는 충분하지 않다. 서로 다른 연구기관이 같은 시험재료와 시험절차를 사용했을 때도 일관된 결과를 얻을 수 있어야 한다. 오가노이드 생산 배치가 달라지거나 보관·운송 조건이 변하더라도 시험에 필요한 기능이 일정하게 유지되는지도 확인해야 한다.

실제 사람에게 나타나는 간독성을 얼마나 정확하게 반영하는지도 검증 대상이다. 기존 2차원 간세포 모델과 비교해 어떤 독성을 더 잘 파악할 수 있는지, 시험 결과를 어떤 기준으로 판정할지 등에 대한 과학적 합의가 필요하다.

OECD 역시 현재 DRP를 통해 여러 3차원 간독성 모델의 개발 단계와 시험 목적, 측정 대상, 규제 활용 가능성을 파악하고 있다. 특정 모델의 우수성을 미리 확정하기보다 다양한 시험시스템의 준비 수준과 한계를 검토하는 단계다.

식약처의 이번 기술이전은 이러한 국제표준화가 완료된 결과라기보다 향후 가능성에 대비한 산업 기반 구축에 가깝다. 국내 연구진이 개발한 간 오가노이드 플랫폼을 산업계로 이전하고, 시험가이드라인 채택에 대비해 제조·공급 체계를 마련하기 위한 조치다.

앞으로는 OECD DRP 검토를 토대로 간 오가노이드 시험법이 후속 국제표준 개발 대상으로 구체화될 수 있는지가 관건이다. 이와 함께 서로 다른 기관에서도 동일한 결과를 낼 수 있는 재현성과 사람에게 나타나는 간독성에 대한 예측력을 어느 수준까지 입증하느냐가 국제 규제기술 전환 여부를 좌우할 것으로 보인다.