뇌신경이 올바른 방향으로 배치되도록 제어하는 유전자를 카나자와대학 신학술창성연구기구의 사토 마코토(佐藤純) 교수 연구 그룹이 발견하고, 10월 28일, 미국 과학지 ‘셀 리포트’에 발표했다고 홋코쿠(北国)신문이 보도했다. 컴퓨터에 비유하면, 집적회로를 기판 위에 올바른 방향으로 배열하기 위한 설계도를 발견한 것이라 할 수 있다. 방향 제어 유전자의 기능을 저해하면 신경의 방향이 흐트러지는 것도 확인했다. 신경질환의 원인을 탐색하는 데 유용한 기초연구가 될 전망이다.

 

신경세포가 100개 모여있는 ‘기둥 구조(column structure)’의 방향과 배치를 정하는 유전자로, 동물 피부에서 털 방향을 정하는 유전자 ‘Wnt’에 착목했다. 사토 교수는 초파리의 뇌를 이용해, 2개의 Wnt 유전자가 만드는 단백질은 각각 뇌의 하부와 상부에서 밀도가 높고 뇌의 중앙부에서 밀도가 낮게 분포되어 신경세포와 기둥 구조의 방향을 정하고 있다는 것을 발견했다.

 

컴퓨터와 뇌를 비교하면, 반도체 소자(신경세포)와 그것이 모인 집적회로(기둥구조)가 기판 위(뇌내)에서 규칙적으로 일정한 방향성을 가지고 이어져 있어야 컴퓨터(뇌)는 정상적으로 가동하게 된다. 이제까지의 연구에서는 뇌 안에서 신경세포와 기둥 구조가 올바로 배열되는 메커니즘은 밝혀지지 않았다.

 

사토 교수는 거꾸로 Wnt 유전자가 작동하지 않도록 하면 신경세포가 올바르게 배열되지 않는 것도 현미경 관찰을 통해 발견했다. 카나자와 대학 이공(理工)연구영역의 이마무라 코스케(今村幸祐) 교수가 인공지능(AI)으로 영상 처리해서 신경세포가 흐트러진 정도를 수치화하는 데 성공했다.

 

사토 교수는 “원인 불명의 신경질환 중에는 Wnt가 관계하고 있는 것도 있을지 모른다”고 말해 진단과 치료 연구에 응용될 가능성을 시사했다. 

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