한국 뇌연구원, 뇌신경세포 대량생산 기술 개발

딱딱한 배양접시 뇌와 비슷한 강도로 바꿨더니 신경세포 60% 늘어
뇌 강도가 신경세포 형성에 미치는 영향 확인, 뇌질환 원인 규명에도 기여

한국뇌연구원 코소도 요이치(왼쪽) 책임연구원과 이와시타 미사토 연구원이 새롭게 개발한 콜라겐 젤 샘플을 관찰하고 있다. 한국뇌연구원 제공

한국 뇌연구원이 퇴행성 뇌질환 치료에 쓸 대뇌피질 신경세포를 대량으로 얻을 수 있는 새로운 기술을 개발했다. 이 과정에서 뇌의 딱딱한 정도가 신경세포 분화에 영향을 미치는 것을 밝혀 추후 각종 뇌질환의 원인 규명에도 도움이 될 전망이다.

한국뇌연구원의 코소도 요이치 박사 연구팀은 줄기세포 배양용 접시의 강도를 조절해 대뇌피질 신경세포를 종전 기술보다 1.6배 많이 배양할 수 있는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다. 대뇌피질은 지각과 생각, 기억 등 고등 인지기능을 수행하는 부위다.

치매나 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환은 대뇌피질의 신경세포 감소가 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 체세포로 만든 줄기세포를 이용해 신경세포를 만들어 손상된 부위를 복원하는 것이 치료방안으로 꼽히며, 이를 위해 신경세포를 대량으로 배양하는 기술이 필요하다. 실제로 지난해 11월 일본 교토대 연구진이 세계 최초로 줄기세포로 만든 신경세포를 파킨슨병 환자의 뇌에 이식하는 임상시험을 진행하는 등 사멸한 신경세포를 새로운 신경세포로 대신해 치료를 시도하는 사례가 보고되고 있다.

연구팀은 몸 속의 근육이나 뼈, 뇌 등 각 조직의 강도가 각기 다르다는 점에서 줄기세포 배양 접시의 강도가 줄기세포 분화에 영향을 미칠 것으로 봤다.

이에 연구팀은 열대어의 일종인 '틸라피아'의 콜라겐을 이용해 딱딱한 강도가 다양한 콜라겐 젤을 만들어 줄기세포를 배양했다. 그 결과 뇌의 가장 딱딱한 부위의 강도인 1천500Pa(파스칼)에서 대뇌피질의 신경세포가 딱딱한 플라스틱 접시를 이용한 기존 배양법보다 60% 더 많은 신경세포를 만들어내는 것을 확인했다.

한편 연구팀이 뇌의 강도가 신경세포의 분화를 결정하는 중요한 요소임을 밝히면서 향후 각종 뇌질환의 원인을 밝히는 데도 도움이 될 전망이다.

코소도 요이치 책임연구원은 "뇌조직은 나이가 들면서 강도가 변하는데, 이번 연구를 통해 다양한 질병에서 나타나는 뇌조직의 강도 변화를 재현하고 신경세포를 배양하면 뇌질환의 원인과 발병기전을 규명할 수 있을 것"이라고 설명했다. 한편 이번 연구 결과는 국제 학술지 사이언티픽 리포트 3월호에 게재됐다.