뇌 속 투명하게 본다...뇌질환 치료 청신호

[앵커멘트]

재미 한국인 과학자가 뇌를 투명하게 만들어 신경세포를 3차원으로 볼 수 있는 기술을 개발했습니다.

뇌를 직접 보고 연구할 수 있어 뇌질환 치료 기술 개발에 청신호가 켜졌습니다.

보도에 이성규 기자입니다.

[리포트]

사람의 뇌가 불투명한 것은 세포막을 이루는 지방이 빛을 차단하기 때문입니다.

지방은 단백질과 DNA 등 생체분자의 지지대 역할을 하기 때문에 무조건 제거할 수는 없습니다.

연구팀은 하이드로겔이라는 말랑말랑한 반고체 상태의 물질을 사용해 이러한 문제점을 극복했습니다.

왼쪽 사진은 생쥐의 뇌 때문에 글자가 가려서 보입니다.

하지만 생쥐의 뇌에서 지방을 빼고 하이드로겔을 넣은 오른쪽 사진은 빛이 내부로 통과해 투명해져 아래 글자가 선명하게 보입니다.

생쥐의 뇌에 하이드로겔을 넣고 형광물질을 신경세포에 주입하자 신경세포의 3차원 연결망이 투명하게 드러납니다.

하이드로겔이 투명한 창과 지지대 역할을 동시에 한 것입니다.

[인터뷰:칼 다이서로스, 미 스탠포드대 교수]
"이 기술은 바이오 장기를 완전히 자연상태로 연구할 수 있도록 바꾸는 것입니다. 예를 들어 뇌와 같은 장기를 빛에 완전히 투명하게 만드는 것입니다. 뇌의 3차원 지도 연구는 크게 뇌의 신경세포를 볼 수 있도록 염색하는 단계와 이렇게 염색한 신경세포를 3차원으로 영상화하는 단계로 나눌 수 있습니다."

이번 연구는 이미 염색한 신경세포를 영상화하는 과정의 첫번째 단계로 기존 광학현미경의 한계를 극복한 것으로 평가받습니다.

[인터뷰:김진현, KIST 신경망영상화연구실 박사]
"그전의 광학현미경을 이용하면 빛의 투과성에 한계가 있어 영상화할 수 있는 표본의 두께가 굉장히 제한적이었어요. (투명 뇌 기술은) 뇌를 절편을 내지 않고 큰 뇌를 전체적인 영상을 하는데 혁신적인 기술입니다."

특히 신경세포를 염색하는 기술은 국내 연구진이 수백 나노미터에 불과한 시냅스 수준까지 볼 수 있는 세계적인 기술을 보유하고 있습니다.

이미 공동연구 논의가 진행되고 있는 만큼, 연구를 함께 진행할 경우 치매와 같은 뇌질환 치료제 개발에 획기적인 진전이 기대됩니다.

YTN 사이언스 이성규[sklee95@ytn.co.kr]입니다.