5년 키운 실험실 미니 뇌, 시간의 흐름 기억했다 작성일 08-21 60 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">하버드 연구팀, ‘네이처’에 발표<br>어린 전구세포에 성숙 세포 혼합<br>두 달 걸릴 발달 과정 2주로 끝내</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="WbY9G9Dg71"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="466824e39fd66c7a0f7eac33a9a97403f9d1150e307353b6b2447479cd2b3483" dmcf-pid="YKG2H2wap5" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="서로 다른 뇌세포들을 형광 색소로 염색한 오가노이드 단면을 한 눈에 볼 수 있도록 합성한 사진. 하버드대 파올라 아를로타 연구실 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/21/donga/20260821043509165jtmy.png" data-org-width="1600" dmcf-mid="yphuluae0t" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/21/donga/20260821043509165jtmy.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 서로 다른 뇌세포들을 형광 색소로 염색한 오가노이드 단면을 한 눈에 볼 수 있도록 합성한 사진. 하버드대 파올라 아를로타 연구실 제공 </figcaption> </figure> <div contents-hash="90d61dfe0826622ba1562604f384a75d5d512626615ad51dc90cb9efd7749adb" dmcf-pid="G9HVXVrNzZ" dmcf-ptype="general"> 인간 세포를 배양해 3차원으로 뇌 조직을 구현한 ‘뇌 오가노이드’를 5년간 배양한 결과 시간 경과에 따라 뇌가 성숙하는 분자 수준의 변화가 포착됐다. 특히 성숙한 뇌는 시간의 흐름을 기억한다는 점도 확인됐다. </div> <p contents-hash="934901a350f0257239eecdcfe0d5fee9a570a9ca9dae855951e094932f487f95" dmcf-pid="H2XfZfmjzX" dmcf-ptype="general">파올라 아를로타 미국 하버드대 줄기세포·재생생물학과 교수 연구팀은 뇌 오가노이드를 장기간 관찰해 분자 수준의 변화를 확인하고 연구 결과를 국제학술지 ‘네이처’에 19일(현지 시간) 발표했다. </p> <p contents-hash="eee079ace3874aa5a8c48b99f925a4df2032e27c3b53cc32feb0c6e49c82325f" dmcf-pid="XVZ454sA7H" dmcf-ptype="general">인간의 뇌는 완전히 성숙하는 데 20년 넘게 걸리는 것으로 알려져 있다. 그동안 뇌 오가노이드는 대부분 수개월간 배양하는 데 그쳤다. 이에 뇌 오가노이드로는 태아의 초기에서 중기 단계의 뇌만 모사할 수 있었다. 뇌 오가노이드 내부 신경세포(뉴런)의 조기 소실과 조직 괴사 등의 영향 때문이다.</p> <p contents-hash="a6dabd99c70578edd7a1d10b4e081aeed5d92cc38e6a42d28e80d6ff88072757" dmcf-pid="Zf5818Oc7G" dmcf-ptype="general">뇌 오가노이드를 수년간 배양할 수 있다면 뇌가 성숙해지는 과정을 재현할 수 있다는 판단에 따라 연구팀은 배양한 지 얼마 안 된 ‘어린’ 신경 전구세포(신경세포로 분화하기 전 단계 세포)와 장기간 배양한 ‘성숙한’ 신경 전구세포를 하나의 오가노이드에 혼합한 ‘키메라 오가노이드’를 제작했다. 키메라는 여러 동물의 특징이 한 몸에 섞인 그리스 신화 속 괴물에서 유래한 용어다. 과학계에서는 서로 다른 특성을 지닌 세포들이 하나의 개체 안에 섞여 있을 때 키메라라는 용어를 사용한다. 연구팀은 배양 시기와 발달 단계가 다른 두 세포군을 한데 모아 키메라 오가노이드를 구성했다. </p> <p contents-hash="079b0f22240d3e93e96edfe93efe20cf73b529649ae785f994d36e7925334379" dmcf-pid="5416t6Ik3Y" dmcf-ptype="general">키메라 오가노이드 제작 결과 성숙한 전구세포들은 어린 전구세포들이 있는 초기 배양 환경에서도 초기 발달 단계를 건너뛰고 통상 2개월이 걸리는 성숙한 신경세포를 단 2주 만에 만들어냈다. 성숙한 전구세포가 발달 과정에 대해 기억하고 있음을 시사하는 대목이다. 성숙한 전구세포와 달리 어린 전구세포는 초기 신경세포부터 순차적으로 형성됐다. </p> <p contents-hash="82094a7a117a845e1f18e146ae3ae3096a3032c347185d006df36b07933c5245" dmcf-pid="1P3x0xlwpW" dmcf-ptype="general">연구팀은 신경세포의 생존과 성장을 돕는 단백질인 ‘신경영양인자’를 지속 공급하고 신경세포 내 활성산소 축적과 신경 독성 발생을 완화하며 산소와 영양분이 보다 원활하게 공급되도록 만들어 뇌 오가노이드 배양 조건을 최적화하고 5년 배양에도 성공했다. </p> <p contents-hash="b6f2618bbc965891381451d3c5c1d12c2bfb2566bef2eef90620c46eab72f6af" dmcf-pid="tQ0MpMSrFy" dmcf-ptype="general">이를 통해 연구팀은 장기 배양된 뇌 오가노이드의 유전자 발현 패턴을 분석해 출생 직전 태아 및 영아기 인간의 뇌세포와 유사한 수준의 성숙도를 보인다는 점도 확인했다. 다양한 유형의 신경세포를 형성하고 신경세포 간 신호를 주고받는 연결 구조는 더욱 정교하게 발달했다. 태아 수준을 넘어 출생 후 뇌 단계까지 재현하는 데 성공한 것이다. </p> <p contents-hash="2d1829f9c4065e876369aae4f4bf2f0e7a3eae9eee797a5e22b578bf8571fa19" dmcf-pid="FxpRURvmpT" dmcf-ptype="general">연구팀은 “실험실에서 수년간 배양한 미니 뇌로 사람의 뇌 발달 단계를 재현할 수 있다는 점이 확인됐다”며 “성숙한 뇌세포의 특성을 파악하거나 성숙한 뇌에서 발생하는 뇌질환을 연구하는 데 유용한 도구가 될 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="5fd370a407b1cbb4187058a0f19b5d51f3e6f346ac9f28530e87e6dabb6195b6" dmcf-pid="3MUeueTs3v" dmcf-ptype="general">문세영 동아사이언스 기자 moon09@donga.com </p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아일보. All rights reserved. 무단 전재, 재배포 및 AI학습 이용 금지</p> 관련자료 이전 청소년 즐겨하는 AI 채팅앱, 선정성 민원 쏟아지는데…정부 조사 '0건' 08-21 다음 ‘중력지도’로 GPS 없이 항해… 잠수함에 올라타는 양자기술 08-21 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
