인간 뇌 조직 이식받은 생쥐 개발…난치성 뇌 질환 연구 새 지평

미국 스탠퍼드 대학교 세르주 파스카 교수 연구팀은 지난 16일 국제 학술지 '네이처'를 통해 유전자 조작 생쥐에 인간 유래 뇌 오가노이드를 이식해 부분적으로 인간의 뇌 성질을 가진 생쥐를 개발했다고 밝혔습니다. 연구진은 생쥐의 대뇌 피질 발달을 유전적으로 억제한 뒤, 빈 공간에 실험실에서 키운 인간 뇌 오가노이드를 이식하는 방식을 사용했습니다.

이식된 인간 뇌 조직은 생쥐의 뇌 안에서 혈관을 형성하며 빠르게 성장해, 3개월 만에 대뇌 피질 부위 부피의 90% 이상을 차지한 것으로 확인됐습니다. 특히 인간 신경세포가 생쥐의 중추신경계와 연결되어 실제 전기 신호를 주고받는 등 기능적인 신경 회로를 구축했습니다.

연구진은 이번 연구 성과가 기존의 세포 배양 방식으로는 파악하기 어려웠던 인간 뇌의 발달 과정과 복잡한 신경 회로 작용을 살아있는 생체 내에서 직접 관찰할 수 있게 해준다고 설명했습니다. 이를 통해 산소 부족으로 인한 아동 뇌성마비나 조현병, 자폐증, 간질 등 다양한 난치성 뇌 질환의 발생 기전을 밝혀낼 수 있을 것으로 보입니다.

아울러 실제 환자 유래 세포로 만든 뇌 조직을 활용하면 약물 반응을 생쥐 단계에서 미리 검증할 수 있어 신약 개발 속도도 대폭 끌어올릴 수 있을 것으로 전망됩니다. 한편 학계 일각에서는 인간의 뇌 조직을 동물의 몸에서 대규모로 성장시키는 기술이 발전함에 따라 생명윤리적 기준 마련과 지속적인 관찰이 필요하다는 지적도 함께 나오고 있습니다.