실험실서 키운 ‘미니 뇌’로 치매 연구 박차 (美 존스홉킨스)

알츠하이머(치매)는 이제 인류가 가장 두려워하는 질병 중 하나로 꼽힌다. 남녀노소 할 것 없이 알츠하이머를 향한 두려움이 커지는 가운데, 미국 존스홉킨스의과대학 연구진은 일명 ‘미니 뇌’를 배양, 알츠하이머 연구에 박차를 가하고 있다.

연구진이 연구실에서 ‘키우고 있는’ 초소형 뇌 장기는 피부 세포를 이용해 만든 것이다. 기존의 세포에 비해 배양되는 속도가 빨라 알츠하이머와 같은 질병과 관련한 제약실험을 할 때 빠른 결과를 볼 수 있다는 장점이 있다.

뿐만 아니라 인공배양을 통해 만든 장기를 이용하는 덕분에 동물실험을 줄일 수 있는 만큼, 미니 뇌를 포함한 인공 미니장기는 다양한 분야에서 관심을 사로잡는다.

존스홉킨스의과대학이 배양한 미니어처 뇌의 크기는 불과 350㎛로, 사람의 눈으로는 보기 힘들 정도로 작다. 크기가 작기 때문에 일반적인 뇌가 신호 전달 과정을 통해 ‘생각’하는 기능은 기대하기 어렵다.

하지만 특정 질병의 특징을 연구하거나 새롭게 개발한 제약의 효과를 실험하는데에는 큰 무리가 없다. 살아있는 사람의 뇌를 대상으로 실험을 할 수 없는 현실에서, 이러한 ‘도구’는 알츠하이머나 파킨슨병과 같은 치명적인 질병을 치료할 수 있는 약물 개발을 앞당겨 줄 수 있을 것으로 뎨상된다.

연구를 이끈 존스홉킨스대학 블룸버그 공중보건 대학교의 토마스 하텅 박사는 “인공 미니 장기를 이용한 제약 연구는 시간과 비용을 절감할 수 있다는 특징이 있다”면서 “인공 미니장기는 세포과학을 기반으로 한 기술과 동물연구를 종합한 새로운 분야이며 동물실험에서보다 더 나은 정보를 얻어낼 수 있다”고 설명했다.

이어 “특히 미니 뇌의 경우 보통 뇌와 마찬가지로 전기에 반응하는 전극활동을 하기 때문에 이를 기록해 뇌의 활동을 추적하는 것이 가능하다”면서 “다만 아직 이러한 미니 뇌 모델은 보편적이지 못한 상황이며, 언제 어느 연구실에서나 이 미니 뇌 모델을 실험에 이용할 수 있는 때가 온다면 동물실험을 완벽하게 대체할 수 있게 될 것”이라고 덧붙였다.

한편 실험실에서 인공적으로 배양한 미니 뇌와 관련한 연구결과는 미국 워싱턴에서 열리는 미국과항진흥회(American Association for the Advancement of Science) 콘퍼런스에서 자세히 논의 될 예정이다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr