한인 과학자 연구팀, 세계 최초 `중뇌` 개발 성공

[이데일리 e뉴스 유수정 기자] 한인 과학자가 주축이 된 국제연구팀이 세계 최초로 사람의 혈액에서 배양한 줄기세포로 뇌의 일부인 ‘중뇌’를 개발하는 데 성공했다. 지난 2013년 대뇌피질이 만들어진 적은 있지만 중뇌가 개발된 것은 이번이 처음이다.

듀크대-싱가포르 국립의대 제현수 교수는 싱가포르유전체연구소 연구팀(응헉휘 소장, 조중현 박사)과 공동으로 실험실에서 배양한 소규모 장기인 ‘중뇌 오르가노이드’(organoid)를 개발하는 데 성공했다고 29일(한국시간) 밝혔다.

뇌의 한가운데 위치한 중뇌는 팔과 다리를 움직이는 운동기능 등에 관여하는 조직으로 대표적인 신경퇴행성질환인 파킨슨병에 중요한 역할을 담당한다.

이번 실험을 통해 제작된 중뇌는 임신 중기 태아의 중뇌(2㎜)와 비슷한 크기로 실험용 쥐의 전체 뇌의 ¼ 정도에 해당한다.

아직 운동기능 등을 구현할 수 있는 단계는 아니나, 실제 인간의 중뇌를 구성하는 세포들이 겹겹이 쌓여있는 형태로 뇌의 기능이 어떻게 발생하고 작용하는지에 대한 연구는 가능한 단계다.

중뇌 오르가노이드에서는 신경세포들이 네트워크를 만들고 신경전달물질인 도파민을 생성하는 과정 등이 관찰됐다. 또 파킨슨병에 관여하는 ‘흑질’(Substantia nigra)을 구성하는 핵심 물질인 ‘뉴로멜라닌’(neuromelanin)을 생성한다는 점 역시 확인됐다.

이에 연구팀은 “파킨슨 환자에게서 배양한 줄기세포를 이용해 중뇌 오르가노이드를 만들 경우, 도파민 신경세포 문제, 화합의약품 테스트 등 다양한 연구를 시행할 수 있을 것”이라고 전했다.

한편, 이번 연구에는 고한석 존스홉킨스의대 교수, 신주헌 존스홉킨스병원 교수, 조남준 난양공과대학 교수 등 한인 과학자들이 대거 참여했으며, 연구 결과는 국제학술지 ‘셀 스템 셀’(Cell Stem Cell)에 게재됐다.