May 25,2019

죽은 돼지 뇌세포 일부 기능 되살려

혈액 모방 특수용액과 산소 공급

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죽은 지 10시간 된 돼지의 뇌 해마 CA3 부위. 왼쪽은 아무 조치도 하지 않은 상태이고 오른쪽은 브레인EX 시스템을 적용해 뇌세포가 되살아난 모습이다. 브레인EX 시스템을 적용한 뇌의 경우 실제 살아 있는 뇌에서와 같은 신경세포(초록색)와 별교세포(빨간색) 등이 보인다.  ⓒ Stefano G. Daniele & Zvonimir Vrselja; Sestan Laboratory; Yale School of Medicine / 연합뉴스

죽은 지 10시간 된 돼지의 뇌 해마 CA3 부위. 왼쪽은 아무 조치도 하지 않은 상태이고 오른쪽은 브레인EX 시스템을 적용해 뇌세포가 되살아난 모습이다. 브레인EX 시스템을 적용한 뇌의 경우 실제 살아 있는 뇌에서와 같은 신경세포(초록색)와 별교세포(빨간색) 등이 보인다. ⓒ Stefano G. Daniele & Zvonimir Vrselja, Sestan Laboratory, Yale School of Medicine / 연합뉴스

미국 연구진이 죽은 돼지의 뇌에서 일부 세포의 기능을 되살리는 데 성공했다. 죽은 뇌세포를 되살릴 수 없다는 지금까지의 학계 통설을 뒤집은 결과다.

뇌가 ‘의식’을 담당하는 기관인 만큼 이 결과를 놓고 윤리적인 논란도 일고 있다. 앞으로 동물의 뇌 기능을 일부 되살리거나 사람의 뇌를 대상으로 이런 실험을 진행할 때 여러 문제가 촉발될 수 있기 때문이다.

네나드 세스탄 예일대 교수팀은 18일 국제학술지 ‘네이처’(Nature)에 이런 연구 내용을 보고했다. 작년 관련 내용이 보도된 바 있는데 이번에는 학술지를 통해 발표됐다.

연구진은 죽은 지 4시간 지난 돼지 32마리를 대상으로 연구를 진행했다. 육가공 공장에서 얻은 돼지에서 뇌를 분리한 뒤, ‘브레인EX’라는 시스템으로 혈액 모방 특수용액과 산소를 공급했다. 이 시스템이 가동되는 6시간 동안 죽은 돼지의 뇌에서 일부 신경세포와 교세포(glia), 혈관세포의 기능이 회복됐다.

지금껏 뇌세포는 죽는 속도가 빠르고 이를 되살릴 수도 없다고 알려졌다. 포유류의 뇌는 산소 농도에 매우 민감해 산소공급이 차단되면 뇌 전기신호는 수초 안에 사라진다.

그러나 이번 연구를 통해 뇌세포에도 어느 정도 회복 능력이 있음을 확인한 것이다. 연구진은 이번 연구가 뇌졸중 등 질환에 대한 치료법을 개발하는 데 기여할 수 있을 것으로 내다봤다.

윤리적인 문제에 대해 연구진은 “뇌를 살린 게 아니라 뇌세포의 활성을 살린 것”이라며 “인식과 의식 등 높은 차원의 뇌 기능과 관련된 활동은 관찰되지 않았다”고 설명했다. “이번 연구의 목적은 결코 ‘의식의 회복’이 아니었다”고 재차 강조했다.

니타 패러허니 듀크대 교수 등 2명은 이날 네이처에 논평을 내고 “전체 뇌에 대한 복원·보존 연구를 할 때 해당 동물이 완전히 산 것도, 죽은 것도 아닌 ‘회색지대’에 있을 수 있으므로 이에 대한 새로운 윤리지침이 필요하다고 본다”고 제안했다.

또 “의식의 징후를 어떻게 측정할지, 이런 연구에는 어떤 모델생물을 쓸지, 고통을 덜 느끼게 하는 차단제를 이용할지 등 더 많은 논의가 필요하다”라고도 전했다.

현인수 케이스웨스턴리저브대 교수 등도 이날 네이처 논평을 통해 “사람의 뇌를 살리거나 복구하려는 노력이 갈수록 그럴듯한 일이 돼 가고 있는 것 같다. 반면 이식용 장기를 확보하려는 건 점점 온당하지 않은 일이 되는 것 같다”고 우려를 표했다.

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