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열대어로 인간 뇌환경 구현 '뇌질환 치료' 한 발

뇌연구원, 대뇌피질 신경세포 대량 생산기술 개발
한국뇌연구원(원장 서판길)은 코소도 요이치 책임연구원팀이 인간 유도만능줄기세포(iPS)를 이용해 대뇌피질 신경세포를 대량으로 생산하는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.

치매, 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환에 걸리면 뇌의 신경세포가 죽지만, 과학자들은 줄기세포로 신경세포를 대량으로 만들어 손상된 부위를 복원하면 뇌질환 치료가 가능할 것으로 기대하고 있다.

실제로 2018년 말 일본 교토대 연구팀은 유도만능줄기세포(iPS)로 만든 신경세포를 파킨슨병 환자의 뇌에 이식하는 임상시험을 했다. 파킨슨병에 걸리면 신경조절물질인 도파민을 생성하는 신경세포가 죽어서 근육 경직, 손발 떨림 증상이 일어나는데, 이를 새로운 신경세포로 대신해 환자의 치료를 도왔다.

한국뇌연구원 코소도 요이치 책임연구원(좌측)과 이와시타 미사토 연구원(우측)이 열대어 콜라겐 젤 샘플을 관찰하고 있다.<사진=뇌연구원 제공>한국뇌연구원 코소도 요이치 책임연구원(좌측)과 이와시타 미사토 연구원(우측)이 열대어 콜라겐 젤 샘플을 관찰하고 있다.<사진=뇌연구원 제공>

연구팀은 틸라피아라는 물고기의 콜라겐으로 만든 젤 위에 인간 유도만능줄기세포를 배양해 신경세포로 본화하는데 성공했다. 특히 연구팀은 콜라겐 젤의 강도를 인간 뇌와 비슷한 강도(1500Pa)로 만들어 배양한 결과, 기존 방법보다 대뇌피질 신경세포가 60% 이상 더 생산된 것을 확인했다.

연구진은 신경 퇴행성 질행이 진행되면 뇌조직 강도가 변하는 것으로 보고되는 만큼 이번 연구결과를 통해 다양한 질병에서 나타나는 뇌조직의 강도를 재현하고 신경세포를 배양해 뇌질환의 원인과 발병기전을 규명할 수 있을 것으로 기대했다.

코소도 박사는 "이번 연구는 뇌의 강도가 신경세포의 분화를 결정하는 중요한 요소임을 밝혔다는데 의의가 있다"며 "향후 특정 신경세포를 대량으로 만들어 신경 재생 치료에 활용할 수 있기를 기대한다"고 말했다.

연구결과는 국제 학술지 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)' 3월호에 게재된다.
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