[와우! 과학] 美연구진, 세계 최초 ‘3D 미니 뇌’ 개발 성공

인류 최대의 난제이자 가장 치료하기 어려운 질병으로 꼽히는 알츠하이머와 파킨슨병 등 뇌 질환을 치료하기 위한 ‘미니 뇌’가 성공적으로 개발됐다.

미국 매사추세츠 주 터프츠대학 연구진은 최근 뇌 질환을 앓고 있는 사람에게서 채취한 유도만능줄기세포(iPSCs·역분화줄기세포)를 이용해 실험실에서 실제 뇌와 같은 역할을 하는 ‘3차원 미니 뇌’를 만드는데 성공했다고 밝혔다.

유도만능줄기세포는 이미 분화된 세포의 시간을 ‘되감기’ 하는 역분화 기술을 사용해 만드는 것으로, 이미 병들거나 역할이 정해진 줄기세포를 배아줄기세포 같은 만능형 줄기세포로 되돌리는 것이다.

이 줄기 세포를 이용해 만든 미니 뇌는 실제 뇌의 기능과 유사한 역할을 하며, 실험실의 특정 환경에서 적어도 9개월 동안 생존할 수 있다.

일반적으로 실험실에서 인공적으로 만든 장기는 생존 기간이 짧은 편이지만, 이번에 개발된 것은 생존 기간이 길어 질병의 초기 발병 징후를 찾고 이를 막을 수 있는 방법을 찾는데 이용될 것으로 보인다.

인간의 뇌신경을 분석한 3차원 뇌지도가 공개된 적은 있지만, 유도만능줄기세포를 이용해 실제로 뇌의 기능을 하는 3차원 인공 뇌가 개발된 것은 세계 최초다.

유도만능줄기세포는 미성숙한 세포를 역분화 시키는 작업을 통해 인체 모든 장기로 자랄 수 있다는 특징이 있는 만큼, 이를 이용한 기술은 인공장기 분야에서 가장 획기적인 분야로 떠오르고 있다.

연구진은 “‘미니 뇌’의 목적은 인간의 뇌를 대체하는 것이 아니다. 도리어 이간의 두뇌가 어떻게 작동하는지를 이해하고 신경 질환을 치료하는 방법을 파악하는 것이 그 목적”이라고 설명했다.

이번 연구결과는 미국화학학회 ACS(American Chemical Society)가 발간하는 학술지인 생체 재료 과학과 기술 저널(Biomaterials Science & Engineering journal) 최신호에 실렸다.

사진=123rf.com

송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr