음주운전변호사 치매의 대표적인 질환인 알츠하이머병은 증상이 나타나기 15~20년 전부터 뇌세포가 손상되지만 현재 진단법은 부담이 커 조기 검사가 어렵다. 국내 연구팀이 줄기세포로 만든 '미니 뇌'에서 알츠하이머병 진행 과정을 조직 손상 없이 실시간으로 추적하는 기술을 개발했다. 고려대는 박희호 생명공학부 교수 연구팀이 권보미 세종대 교수, 유홍기 KAIST 교수 연구팀과 공동으로 뇌 오가노이드 기반 비침습 알츠하이머병 진단 기술을 개발했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '나노투데이'에 지난달 11일(현지시간) 게재됐다. 오가노이드는 줄기세포를 배양해 장기와 비슷한 구조와 기능을 재현한 것으로 '미니 장기'라고도 부른다. 기존에는 알츠하이머병 신약 개발을 위해 세포나 동물 실험에 의존했지만 사람 뇌의 복잡한 신경망과 병의 특성을 제대로 재현하지 못해 실패율이 높다. 연구팀은 환자에게서 뽑은 세포를 유전자 조작해 줄기세포로 되돌린 뒤 배양해 미니 뇌를 만들었다. 알츠하이머병을 일으키는 유전자가 작동하는 시점을 원하는 대로 조절할 수 있도록 설계해 미니 뇌 안에서 병이 시작되고 진행되는 과정을 재현했다. 여기에 세포를 염색하거나 해치지 않고 내부를 들여다보는 빛 분석 기술을 결합했다. 세포 안에 원래 있는 물질에 특정 빛을 쏘면 나오는 형광은 꺼지는 데 걸리는 시간이 세포 상태에 따라 달라진다. 건강한 세포와 병든 세포의 형광 반응이 다른 점을 이용한 것이다. 연구팀은 여러 종류의 형광을 동시에 분석하는 3차원 플랫폼을 만들어 살아 있는 미니 뇌에서 알츠하이머병이 진행되는 양상을 실시간으로 추적하는 데 성공했다. 빛 기반 분석 기술을 쓰면 미니 뇌를 해부하거나 파괴하지 않고도 알츠하이머병 여부를 명확하게 구별할 수 있다. 신약 후보 물질의 효과를 살아 있는 조직에서 실시간으로 확인하는 것도 가능해 신약 개발의 성공률을 높이는 데 기여할 수 있다. 박희호 교수는 "살아 있는 미니 뇌에서 알츠하이머병에 따른 세포 변화를 조직 손상 없이 실시간으로 추적하는 기술을 구현해 기존 진단 방식의 전환점을 마련했다"며 "앞으로 유전이 아닌 후천적 원인으로 발생하는 알츠하이머병 모델로 확장해 실제 환자에게 적용할 수 있는 맞춤형 치료 전략으로 이어가겠다"고 말했다..