Opto-vTrap을 이용한 전기생리학 실험 결과. IBS 제공
Opto-vTrap을 이용한 전기생리학 실험 결과. IBS 제공
광유전학적 세포소낭 분비 억제 시스템 Opto-vTrap 모식도. IBS 제공
광유전학적 세포소낭 분비 억제 시스템 Opto-vTrap 모식도. IBS 제공

[금강일보 심효준 기자] 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영)은 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장 연구팀과 KAIST 허원도 교수가 빛으로 뇌 기능 및 행동을 자유자재로 조절하는 광유전학 기술인 ‘Opto-vTrap(옵토-브이트랩)’을 개발했다고 30일 밝혔다.

기존 뇌 활성 조절 기술은 원하는 시점에 특정 뇌세포의 활성을 조절하기 어려웠으며 산성도 변화, 무작위 자극 유발, 전위차에 무반응 등의 한계점이 있었다. 이를 극복하기 위해 연구팀은 ‘Opto-vTrap’ 기술을 개발했다. 이 기술은 세포 소낭을 직접 조절할 수 있어 원하는 시점에 뇌세포에서 이용이 가능한 장점이 있다. 기술을 발현하는 세포나 조직에 빛(청색광)을 가하면 소낭 내 광수용체 단백질들이 엉겨 붙으며 소낭이 트랩 안에 포획되고 신경전달물질 분비가 억제된다. 이는 소낭의 신호전달물질 분비를 직접 제어해 뇌 활성을 자유롭게 조절할 수 있음을 의미한다.

또한 Opto-vTrap 바이러스를 이용한 동물실험을 통해 뇌세포 신호전달 뿐만 아니라 기억·감정·행동도 조절 가능함을 발견했다. 이 기술을 활용하면 뇌의 여러 부위 간 복합적 상호작용 원리를 밝히고, 뇌세포 형태별 뇌 기능에 미치는 영향을 연구하는 데 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

심효준 수습기자 shj@ggilbo.com

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