▶존스홉킨스의대 연구팀이 개발한 소형 배양기의 모습. (사진제공=Johns Hopkins Medicine)
 
-- 미국 존스홉킨스의대 연구팀 "지카바이러스·신경발달장애 연구 길 열려"
 
엄마 배 속의 아기 뇌와 비슷한 ’미니 뇌’를 줄기세포를 이용해 대량으로 배양할 수 있는 기계가 개발됐다.
 
미니 뇌는 지난 2013년 오스트리아 연구팀이 처음 만들었다. 당시 연구팀은 사람의 줄기세포에 영양소와 산소를 공급해 분화시켰고, 2개월 만에 완두콩만 한 뇌 유사 조직으로 키웠다. 이는 9주 정도 된 태아의 뇌와 비슷한 크기다.
 
이 조직은 크기뿐 아니라 모양도 비슷했다. 해마와 피질 같은 여러 부분으로 나뉘어 있었다. 조직을 이루는 신경세포끼리도 전기적 신호를 주고받아 어느 정도는 기능이 있는 것으로 확인됐다.
 
이때부터 미니 뇌는 자폐증과 조현병 등 신경발달장애의 원인을 밝히고 치료제를 개발하기 위해 쓰는 연구 재료로 이용되고 있다.
 
최근에는 브라질 연구팀이 이를 이용해 지카바이러스가 소두증의 원인이라는 것을 실험적으로 증명하기도 했다.’
 
▶미니 뇌에 지카바이러스(초록색)를 감염시킨 모습. (사진제공=Xuyu Qian/Johns Hopkins Medicine)
 
최근 미국 존스홉킨스의대 연구팀은 미니 뇌를 대량으로 만들 수 있는 소형 회전배양기를 개발해 ’셀’ 22일 자에 발표했다.
 
이 배양기는 실제 실험실에서 세포를 배양할 때 쓰는 배양접시를 닮았다.
 
배양접시 한 판에는 호두알만 한 크기의 방 12개가 오목하게 파여있는데, 각 방에 미니 뇌가 하나씩 들어간다.
 
방에는 미니 뇌의 단백질 등 영양소가 들어 있는 배양액을 2ml 씩 넣어주고 시기마다 분화에 필요한 다른 단백질을 넣어준다.
 
또 배양액을 저어줄 수 있는 장치도 달렸다. 각 방 위를 덮은 톱니 모양의 뚜껑이 이 장치의 일부다.
 
판을 층층이 쌓으면 같은 공간에 더 많은 배양기를 넣을 수 있다.
 
연구팀이 이 장치에서 미니 뇌를 배양한 결과 일주일 만에 수백 마이크로미터 크기로 자랐고 80일 뒤에는 수 mm 크기가 됐다.
 
연구에 참여한 윤기준 연구원은 연합뉴스와의 이메일 인터뷰를 통해 사실 이 시스템을 처음 개발한 사람이 뉴욕과 메릴랜드 주에서 온 고등학생들이라고 밝혔다.
 
그는 "고등학생 두 명이 여름방학 동안 실험실에 와 연구하며 오토 캐드(CAD)프로그램으로 배양기를 직접 설계했고 3D 프린터로 출력해 구조를 보여줬다"고 전했다.
 
한편 연구팀은 이번에 만든 미니 뇌에 지카바이러스를 감염시켰고 그 결과 신경줄기세포가 죽는다는 사실도 확인했다.
 
이는 지카바이러스와 소두증의 연관 관계를 잘 설명해 주는 것이다.     
 
윤 연구원은 "미니 뇌 소형 배양시스템은 지카바이러스 연구뿐 아니라 다양한 종류의 신경발달장애를 고효율, 고처리 방식으로 연구할 길을 열었다는데 의의가 있다"고 밝혔다.
 
그는 또 "현재 연구진은 이 시스템을 이용해 지카바이러스에 감염된 미니 뇌의 병리를 완화할 수 있는 약제를 찾으려고 노력하고 있다"고 전했다. ■
 
 
 
(서울=연합뉴스)
 

    
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