한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 허은미 신경과학연구단 선임연구원 연구팀은 최낙원 바이오마이크로시스템연구단 선임연구원 연구팀과 공동으로 뇌신경세포(뉴런)의 기능을 갖춘 3차원 인공 뇌신경망을 구현하는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.
인공 뇌신경망은 뇌질환을 연구하고 치료법을 개발하는 데 필수적이다. 사람의 뇌에 직접 약물을 시험하기 어렵기 때문이다. 뇌신경세포(뉴런)가 복잡하게 얽힌 뇌신경망에서는 특정 방향으로 뉴런이 잘 정렬돼 있어야만 신호 전달이 정상적으로 이뤄진다. 하지만 뉴런을 실험실에서 배양시키면 실제 뇌에서와 달리 불규칙한 방향으로 자라게 돼 제 기능을 하지 못하는 문제가 있었다.
최 연구원은 “기존에는 자기장이나 전기장 등을 이용해 뉴런을 정렬하려는 시도가 있었지만, 외부 자극에 의해 세포가 손상되거나 모든 뉴런이 일괄적으로 정렬되지 못하는 한계가 있었다”고 설명했다.
허 연구원은 “환자의 세포를 배양하는 줄기세포 기술과 융합한다면, 알츠하이머병 같은 뇌질환과 뇌신경망 기능 장애의 연관성을 밝혀 환자 맞춤형 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 밝혔다. 향후 연구진은 연세대와 공동으로 이 기술을 근육세포에 적용해 인공 근육조직도 만들 계획이다.
연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 2월 1일자에 게재됐다.
송경은 동아사이언스 기자 kyungeun@donga.com
