2026년 노벨 생리의학상이 광유전학 발전에 기여한 칼 다이서로스, 페터 헤게만, 게오르크 나겔에게 돌아갔다.
카롤린스카연구소가 현지시간 10월 5일 공개한 설명에 따르면, 이들의 연구는 살아 있는 뇌에서 신경세포가 기억과 감정, 행동에 어떻게 관여하는지 살펴볼 수 있는 기반을 마련했다.
광유전학은 빛에 반응하는 단백질을 활용해 특정 세포의 활동을 조절하는 연구 기술이다.
단세포 조류의 단백질에서 출발한 발견이다.
헤게만과 나겔은 단세포 조류에서 빛에 반응하는 단백질인 채널로돕신을 발견했다.
이 단백질은 빛을 받으면 이온이 이동하는 통로를 열어 세포의 전기적 상태를 바꾸는 특성을 지닌다.
다이서로스는 이러한 특성을 신경세포에 적용해 빛으로 신경 신호를 유도하는 방법을 발전시켰다.
기초 생물학에서 출발한 발견이 뇌의 작동 원리를 탐구하는 도구로 이어진 것이다.
신경세포의 활동을 바꾸며 역할을 확인한다.
광유전학의 중요한 특징은 특정 신경세포의 활동을 조절한 뒤 행동이나 생리 반응이 어떻게 달라지는지 살펴볼 수 있다는 점이다.
스탠퍼드대는 기존의 전기 자극이나 약물을 이용한 연구가 주변 세포에도 영향을 주거나 작용을 빠르게 중단하기 어려운 한계가 있었다고 설명했다.
반면 광유전학은 선택한 세포를 정밀하게 자극하거나 억제하는 방식으로 뇌 회로의 역할을 연구하는 데 활용된다.
연구진은 이 기술을 이용해 우울 증상과 파킨슨병 관련 행동 등을 동물모델에서 연구해 왔다.
연구 성과와 환자 치료 적용은 구분해서 봐야 한다.
광유전학을 환자에게 적용하려는 연구도 진행되고 있지만, 이번 수상을 모든 뇌질환의 치료법이 확보됐다는 의미로 해석해서는 안 된다.
카롤린스카연구소는 시각장애인의 시력 회복을 시도하는 임상 연구를 소개하면서도, 광유전학의 핵심 성과를 신경 회로에 대한 이해의 확장으로 설명했다.
특정 세포에 빛 반응 단백질이 만들어지도록 하고 필요한 위치에 빛을 전달하는 과정에는 정교한 기술이 요구된다.
따라서 연구 도구로서의 성과와 개별 질환에서의 치료 가능성은 구분해 평가해야 한다.
이번 수상은 뇌질환 치료를 향한 기대와 함께, 그 기반이 되는 기초연구와 연구 기술의 중요성을 보여준다.
