중풍으로 손상된 뇌를 되돌리기

2020년 4월 8일 스웨덴 룬드 대학





연구자들이 사람의 피부세포를 신경 세포로 재 프로그래밍해 쥐의 뇌에 이식하였더니 뇌졸중에 걸린 쥐가 움직임과 촉각을 회복했다. 이 연구는 미국 국립 과학원 회보PNAS에 발표되었다.

이식 후 6개월 후 새로운 세포가 쥐의 뇌에 뇌졸중으로 손상된 곳을 어떻게 복구시키는지 알게 되었다. 이전에 진행되었던 룬드 팀과 그 외 다른 몇몇 연구에서 사람의 줄기세포로부터 나온 신경세포 또는 재 프로그래밍해서 만들어진 신경세포를 뇌졸중을 앓고 있는 쥐의 뇌로 이식하는 것이 가능하다는 것을 알게 되었다. 그러나, 이식된 세포들이 정상적인 운동과 감각을 회복하는 방향으로 쥐의 뇌에서 정확하게 연결될 수 있는지에 대해서는 알지 못했다. 

전자 현미경과 빛을 이용해 이식된 세포의 활성을 억제하는 방법을 사용해서 이식된 세포들이 실제로 손상된 뇌 회로에서 정확하게 연결되고 있음을 알게 되었다. 이식된 세포에서 나온 섬유들은 뇌의 다른 부분, 즉 세포를 이식하지 않은 부분으로 자라 연결된다. 이는 처음으로 증명된 내용으로, 동료들과 수십 년간 뇌를 연구해온 저자 또한 이 실험 결과에 놀랐다고 한다.

실제로 뇌졸중으로 손상받은 뇌를 고치고 그로 인해 끊긴 신경이 다시 연결된다는 것은 정말 놀라운 일이다. 이 연구는 비록 그전에 가야 할 길이 멀긴 하지만, 앞으로 뇌졸중 환자에서도 죽은 뇌세포를 새로운 건강한 뇌세포로 바꿔주는 일이 가능할 것이라는 희망을 준다. 

연구자들은 사람의 피부 세포를 실험실에서 재 프로그램 해서 신경세포로 바꾸었다. 그러고 나서 뇌졸중으로 가장 잘 손상이 되는 쥐의 대뇌 피질로 이식했다. 현재 과학자들이 더 깊게 연구를 하고 있는 것은 이식된 세포들이 뇌의 반대편 반구에도 영양을 미치는지에 관해서다. 또, 어떻게 이식된 것이 기억과 같은 지적 기능에 영향을 미치는지에 대해 면밀히 살펴볼 필요가 있다. 물론, 부작용이 있을 수 있는지도 살펴야 한다. 앞으로 임상적으로 사용되기 위해서는 안전성이 세포 이식을 위해서는 제일 중요하다.

Journal Reference:

1.    Sara Palma-Tortosa, Daniel Tornero, Marita Grønning Hansen, Emanuela Monni, Mazin Hajy, Sopiko Kartsivadze, Sibel Aktay, Oleg Tsupykov, Malin Parmar, Karl Deisseroth, Galyna Skibo, Olle Lindvall, Zaal Kokaia. Activity in grafted human iPS cell–derived cortical neurons integrated in stroke-injured rat brain regulates motor behavior. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 202000690 DOI: 10.1073/pnas.2000690117

Journal Reference:

1. Sara Palma-Tortosa, Daniel Tornero, Marita Grønning Hansen, Emanuela Monni, Mazin Hajy, Sopiko Kartsivadze, Sibel Aktay, Oleg Tsupykov, Malin Parmar, Karl Deisseroth, Galyna Skibo, Olle Lindvall, Zaal Kokaia. Activity in grafted human iPS cell–derived cortical neurons integrated in stroke-injured rat brain regulates motor behavior. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 202000690 DOI: 10.1073/pnas.2000690117