국내연구진 "뇌 발달 원리 규명 위한 3차원 진단기술 개발"

[이데일리 오희나 기자] 국내연구진이 뇌(Brain) 발달 원리 규명을 위한 3차원 진단기술을 개발했다.

미래창조과학부는 국내 연구진이 뇌발달 지도 구축을 위한 핵심원천기술인 ‘초고속 생체조직 투명화 및 3차원 조직면역염색기술(ACT-PRESTO)’을 개발, 확립했다고 밝혔다.

ACT(Active Clarity Technique)는 생체조직 투명화 기술로 기존 보고된 방법인 ‘CLARITY’ 보다 최대 30배 이상 고효율로 다양한 크기의 장기 및 개체를 투명화 할 수 있는 혁신적인 기술이다.

고려대학교 선웅 교수 연구팀은 2015년부터 미래창조과학부 지원으로 ‘뇌발달 장애 진단 및 조절기술 개발’ 연구를 수행중이며 생체조직 투명화 및 면역염색 고속화 기술인 ‘ACT-PRESTO’개발 결과는 뇌과학분야 학술지 Scientific Reports지(온라인판 11일자)에 게재됐다.

기존 생체조직투명화기술은 생체조직을 투명화하는 속도가 매우 느리고 생체조직 내 항체침투력이 매우 낮아 3차원적 구조 관찰에 한계가 있었으나, ACT-PRESTO는 기존 기술보다 30배 빠른 속도로 생체조직을 투명화하고, 극대화된 항체침투력으로 3차원 조직관찰이 가능하게 됐다.

CLARITY 기술을 사용할 경우 생쥐 뇌조직 투명화에 2~4주 가량 시간이 소요되는데, ACT 기술을 사용할 경우 조직투명화 시간을 6시간으로 단축할수 있다.

이번 기술은 뇌를 비롯한 모든 생체조직을 단순히 관찰하기 위한 방법으로만 사용되는 것이 아니라, 현재 임상에서 통용되는 2차원적 병리학적 진단으로부터 3차원 병리진단으로의 새로운 패러다임의 변화를 주도할 것으로 기대된다.

연구진은 ㈜로고스바이오시스템즈와의 공동연구를 통해 전 세계 최초로 자동화 된 생체조직 투명화 시스템(제품명: X-CLARITY)을 개발했다. X-CLARITY 시스템을 이용하면 생체조직 투명화 기술에 대한 경험이 없는 연구자도 쉽고 빠르게 생체 조직 투명화 결과를 안정적으로 얻을 수 있다.

X-CLARITY 시스템은 2015년에 출시돼 현재 미국 하버드 대학, 화이자 연구소, 프랑스 ICM 연구소 등을 포함한 다수의 해외 및 국내 연구소에서 사용 중이다.

선웅 교수는 “이번 연구로 향후 뇌지도 작성의 필수 핵심기술을 확보했으며, 새로운 진단지표발굴을 통한 혁신적 3차원 진단법 개발 기반을 마련하게 됐다”고 연구 의의를 밝혔다.

개발한 조직투명화 장비의 모식도(위)와 출시된 로고스바이오 xClarity 장비(가운데) 및 이를 이용한 생쥐 투명화(아래)