뇌의 두 발달 출발점 발견, 핵심 신경세포 배양으로 이어져

스탠퍼드대 과학자들이 뇌의 각기 다른 부위가 발달하는 두 개의 별도 출발점을 확인하고, 이 지식을 활용해 실험실에서 기능하는 인간 신경세포를 배양했다.

Nature Neuroscience에 발표된 이번 연구는 발달 극초기 단계의 생쥐 배아에서 시작됐다. 연구진은 더 특수한 기능을 갖춘 세포로 발달하는 전구세포가 두 개의 별도 집단으로 나뉜다는 사실을 발견했다. 한 집단은 전뇌와 중뇌를 형성했고, 다른 집단은 호흡, 심박수, 삼킴 조절에 관여하는 후뇌를 형성했다. 세포가 DNA를 포장하는 방식의 차이도 서로 다른 발달 경로를 가리켰다.

이 발견은 전뇌 관련 세포를 후뇌 세포로 바꾸려던 기존 시도가 왜 어려움을 겪었는지 설명하는 데 도움이 됐다. 연구팀은 적절한 경로를 따라 인간 줄기세포가 근육을 제어하는 신경세포인 후뇌 운동신경세포로 발달하도록 유도했다. 이 세포들은 전기적 활동을 보였으며, 자연적으로 형성된 같은 종류의 세포와 유사한 특성을 나타냈다.

연구진은 닭과 도토리벌레에서도 유사한 발달 양상을 발견했다. 이는 이러한 발달 경로의 분리가 진화적으로 깊은 뿌리를 갖고 있음을 시사한다.

실험실에서 배양한 세포는 과학자들이 척수성 근위축증과 근위축성 측삭경화증(ALS) 등의 질환을 연구할 수 있는 수단이 될 수 있다. 이번에 보고된 성과는 치료법이 아니라 연구 도구지만, 이 중요한 세포들을 연구하는 더 직접적인 경로를 제공한다.