별세포 칼슘 신호 조절로 뇌졸중 치료의 새로운 길 제시
광유전학 기술 활용한 정밀한 뇌졸중 치료 전략 제시 운동 기능 회복에 성공, 신경계 질환 치료 가능성 확대
[CBC뉴스] 국내 연구진이 뇌 속 비신경세포인 별세포의 칼슘 신호를 조절하여 뇌졸중을 치료할 수 있는 새로운 전략을 제시했다. 기초과학연구원(IBS) 인지·사회성연구단 이창준 단장팀은 광주과학기술원(GIST)과 한국과학기술원(KAIST)과 공동으로 광유전학 기술을 활용하여 뇌졸중으로 인한 운동 기능 저하를 회복할 수 있음을 확인했다고 발표했다.
뇌졸중은 뇌혈관이 막히거나 터져서 발생하며, 이로 인해 운동, 언어, 의식 장애 등의 후유증을 남긴다. 현재 신경 재활 치료는 주로 신경세포를 강한 자기장 등으로 자극하는 방식이지만, 선택적 자극이 어렵고 개인차가 크다는 한계가 있었다.
연구팀은 별 모양의 비신경세포인 별세포에 주목하여, 2015년 개발한 '옵토스팀원'이라는 광유전학 도구를 활용해 별세포의 칼슘 신호를 조절하는 데 성공했다. 이 기술은 특정 파장의 빛을 이용하여 칼슘 이온만을 선택적으로 유입시킴으로써 안정적인 신호 조절을 가능하게 한다.
연구는 뇌졸중을 유발한 생쥐의 감각-두정피질 영역 별세포에 옵토스팀원을 발현시켜 빛으로 칼슘 신호를 활성화했다. 그 결과, 생쥐의 정교한 운동 기능이 향상되어, 투명 장치 틈 너머의 먹이를 잡아내는 실험에서 성공률이 1.5배 이상 증가했다. 또한, 하루 1시간씩 2주 동안 저강도의 빛 자극만으로도 운동 능력이 회복됐다.
이창준 단장은 "이번 연구는 별세포를 표적으로 한 정밀하고 안전한 뇌졸중 치료 전략을 제시했다"며 "뇌졸중뿐 아니라 알츠하이머 등 다양한 신경계 질환 치료에도 응용할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 게재됐다.
(기사발신지=연합뉴스)
▮ CBC뉴스ㅣCBCNEWS 한종구 기자