미국 연구진이 쥐의 뇌에 기능하는 인간 뇌 세포 조직을 이식하는 데 성공했다.
16일(현지시간) 영국 BBC 방송에 따르면 미국 스탠퍼드대 연구진은 쥐의 뇌에 배양한 인간 뇌 조직(오가노이드)을 이식하고 관련 연구 결과를 국제학술지 네이처에 게재했다.
연구진은 먼저 유전자 조작을 통해 고차원적 사고와 기억을 담당하는 대뇌 피질이 거의 자라지 않는 쥐를 만들었다. 이후 인간의 피부 세포를 재프로그래밍하여 배양한 입체 뇌 조직(오가노이드)을 쥐의 뇌에 이식했다.
수술 후 몇 달이 지나자 쥐에게 이식된 인간 세포는 쥐의 기존 신경 회로 및 척수와 결합하여 실제 대뇌 피질처럼 작동하기 시작했다. 특히 영장류나 인간의 뇌에서만 발견되는 특수 세포가 쥐의 뇌 속에서 자연스럽게 형성되는 현상도 확인됐다.
다만 이식 수술을 받은 쥐들은 행동 실험에서 일반 쥐와 유사한 움직임을 보였으며, 인지 능력이나 지능이 인간 수준으로 향상되는 현상은 나타나지 않았다.
연구를 이끈 세르지우 파스카 교수는 “실험실 쥐가 인간처럼 생각하게 된 것은 아니다”라고 강조하며 “쥐의 뇌라는 환경 내에서 인간 뇌의 성장 프로그램을 구현해 낸 것”이라고 부연했다.
의학계는 이번 연구가 뇌전증(간질), 자폐증, 뇌성마비 등 치료법이 마땅치 않았던 정신 질환 및 신경 발달 질환의 생물학적 기전을 밝히는 데 획기적인 전환점이 될 것으로 기대하고 있다.
그동안 동물 실험에서 효과를 보인 정신과 약물이 임상 시험에서 실패하는 경우가 많았으나, 인간 세포가 연결된 뇌 모델을 통해 보다 정확한한 연구가 가능해졌기 때문이다.
한편, 실험동물의 뇌 조직 일부를 인간 세포로 대체함에 따라 동물의 인식 및 감정 상태 변화에 대한 윤리적 논의도 함께 제기되고 있다. 연구진은 해당 연구가 엄격한 윤리 심사 및 동물 복지 가이드라인을 준수한 가운데 진행됐다고 밝혔다.
서희원 기자 shw@etnews.com
