정용환 기자
스탠포드와 캘리포니아대학 연구팀이 IPS 세포에서 시험관 배양한 뇌세포가 실제 태아와 비슷한 속도로 성장하는 걸 발견했다. 실험에선 20개월간 실험실에서 성장한 뇌 오가노이드(Brain organoid)를 이용한 첫 분석에서 이들이 인간 뇌처럼 순조롭게 성장했다는 걸 확인한 것.
이 연구는 인간 뇌 미니어처 버전을 배양해 치매나 간질, 자폐증, 정신분열증 등 아직도 수수께끼가 많은 뇌 관련 질병 연구에 도움을 주려는 것이다. 또 향정신성 약물을 사용할 때 여러 단백질에 미치는 영향 등을 조사할 계획이다.
연구팀은 20개월 배양한 뇌 오가노이드 유전자 분석에서 발달 속도를 조사하고 실험실에서 키운 미니 뇌가 250∼300일 출생 시절 미숙아 뇌와 거의 동일한 성숙 상태에 있는지 확인했다. 연구팀은 배양된 뇌 오가노이드가 280일 출생 후 성숙 수준에 도달해 신경 전달 물질 신호로 알려진 생리적 변화를 포함한 뇌 반응을 재현하기 시작했다고 밝혔다.
실험실에서 성장한 뇌 세포는 일반적으로 태아 영역을 넘어 성장하지 않는다고 여겨졌다. 따라서 이번 미숙아 뇌에 가까운 전기신호 반응은 주목할 만하다. 이 연구를 진행함에 따라 뇌가 성장을 계속하게 되면 정신분열증이나 치매 등 성인 발병 질환 연구에도 도움이 될지 모른다.
연구팀은 지금까지 아무도 뇌 오가노이드를 이렇게 시간이 지나면서 성장시킬 수 없었다면서 성숙한 뇌 오가노이드가 정상적인 인간 발달 여러 측면을 재현해 인간 질병을 연구하는 좋은 모델이 될 수 있다는 말로 앞으로 연구에 대한 기대감을 나타냈다. 또 출생 후 뇌 수준으로 발전해 뇌 자체는 완벽하게 재현한 건 아니기 때문에 실험 중 뇌 모델이 의식 같은 게 있는 건 아니다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이석원 기자
이원영 기자
