[와우! 과학] “실험실서 ‘인공 두뇌’ 배양 성공”…美 연구진 주장

사람의 두뇌가 실험실에서 ‘배양’될 수 있을까?

최극 미국 오하이오대학 연구진이 태아의 뇌와 거의 동일한 두뇌를 실험실에서 배양해내는데 성공했다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다.

국 가디언 등 해외 언론의 18일자 보도에 따르면 15주간 실험실에서 배양된 두뇌의 크기는 5주된 태아의 뇌 크기와 비슷한 작은 지우개 크기 정도이며, 완전하게 성장한 태아 뇌와 99% 유사한 유전자를 가지고 있다.

이 인공 뇌는 뇌가 가져야 할 기본적인 것들 즉, 망막과 척수, 복잡한 세포 시스템, 섬유질과 신경세포, 면역세포 등을 갖추고 있다.

연구진이 실험실에서 인공 뇌를 배양하기 위해 사용한 것은 성인의 피부세포다. 피부세포를 유도만능줄기세포(induced Pluripotent Stem cell, 특정한 유전자를 인위적으로 발현시켜 인공적으로 만들어진 만능줄기세포)로 변형한 뒤, 이를 실제 뇌가 가진 신호회로와 각기 다른 세포를 갖출 수 있도록 배양했다. 생체반응장치를 통해 영양분을 공급하며 성장을 유도했다.

연구를 이끈 르네 아난드 박사는 “실험실에서 16~20주가량 배양한다면 완전하게 성장한 태아의 뇌 수준까지 성장할 것”이라면서 “우리가 만든 인공 뇌에는 혈관과 감각세포가 없다. 아무것도 느낄 수 없고, 생각하는 것조차 불가능하다”고 설명했다.

이어 “다만 실제 뇌의 신경회로 및 면역세포와 신경세포를 갖추고 있기 때문에 뇌의 신호 전달 과정을 더욱 자세하게 연구하는데 도움이 될 수 있다. 특히 알츠하이머, 자폐증 등 뇌 질환과 관련한 연구 및 약물 실험에서 동물의 뇌가 아닌 실제 사람의 뇌와 거의 동일한 인공 뇌를 도입함으로서 빠른 결과를 볼 수 있을 것”이라고 기대했다.

르네 아난드 박사의 주장은 최근 미국 플로리다에서 열린 2015 군사보건시스템연구심포지엄에서 발표됐다. 아직 학계의 검증을 거치지 않았다는 점에서 일부 전문가들은 그의 주장을 회의적으로 평가하는 것으로 알려졌다.

한편 실제 뇌의 전체가 아닌 뇌세포를 배양하는 실험은 진행된 바 있다. 오스트리아 분자생명공학연구소는 2013년 줄기세포를 이용한 일명 ‘미니 뇌’를 만드는데 성공했다. 당시 연구를 이끈 메이드라인 란체스터 박사는 “혈액공급을 늘리지 못해 두 달 만에 성장을 멈췄다. 혈액을 충분히 공급한다면 ‘미니 뇌’를 더욱 발달시킬 수 있지만 그럴 경우 윤리적인 문제에 부딪힐 수 있다”면서 “더 큰 뇌를 만들 때에는 쥐의 세포를 이용할 것”이라고 밝힌 바 있다. 　

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr