'뇌 지도' 핵심 신기술 국내 연구진 개발

고대 선웅 연구팀, 생체조직 30배 투명 관찰

뇌 발달 원리를 밝힐 수 있는 새로운 기술을 국내 연구진이 개발했다. 기존 방식보다 빠르고 안정적이라 향후 뇌 지도를 완성하는 데 핵심 기술이 될 것으로 기대된다.

미래창조과학부는 국내 연구진이 뇌발달 지도 구축을 위한 핵심원천기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

고려대학교 선웅 교수 연구팀은 지난 2015년 부터 미래부 지원으로 ‘뇌발달 장애 진단 및 조절기술 개발’ 연구를 수행해 생체조직 투명화 및 면역염색 고속화 기술(ACT-PRESTO)을 개발했다.

그동안 뇌 연구는 뇌 조직을 매우 얇게 박편으로 잘라 신경세포 연결망을 하나하나 파악한 뒤에 그 정보들을 다시 종합해 뇌 세포와 분자 분포의 전체 그림을 그리는 방식으로 주로 이루어져 왔다. 그러다 세포막을 이루고 있는 지질을 제거해 조직을 세세하게 관찰할 수 있는 생체조직투명화기술 (CLARITY) 기법이 등장해 조직에 손상을 가하지 않고 신경세포 연결망을 거시적으로 또는 분자 수준에서 투명하게 관찰할 수 있게 됐다.

고려대 선웅 교수 팀이 개발한 ACT 기술은 기존 클래리티 방식보다 최대 30배 이상 고효율로 생체 조직을 투명하게 볼 수 있다. 실험용쥐를 이용한 실험에서 기존 방식이 뇌조직 투명화에 2～4주 가량 시간이 소요되는데, ACT 기술을 사용할 경우 조직투명화 시간을 6시간으로 단축했다.

또한 기존 클래리티 방식은 생체조직 내 항체침투력이 낮아 3차원적 구조 관찰이 어려웠지만, 선 교수 연구팀의 ACT 방식은 극대화된 항체 침투력으로 3차원 조직관찰이 가능하다.

미래부 측은 "연구팀이 확립한 기술은 기존에 알려진 조직 투명화 기술들보다 더 빠르고 안정적으로 투명화를 진행하며, 투명화 시료의 제약이 크지 않아 다양한 연구 분야에 적용이 가능하다"고 설명했다. 이에 뇌지도 작성 및 뇌질환 연구에 적용해 뇌질환 원인을 규명하는데 기여할 것으로 보인다.

선웅 교수는 “이번 연구로 향후 뇌지도 작성의 필수 핵심기술을 확보했으며 새로운 진단지표 발굴을 통한 혁신적 3차원 진단법 개발 기반을 마련하게 됐다”고 연구 의의를 설명했다.