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미국의 노화 연구자 콜스 박사는 생전에 자신의 뇌를 영하 146도에서 냉동 보존해 달라고 부탁했고, 10년 넘게 보관된 그의 뇌를 친구인 파히 박사가 최근 해동해 분석했습니다. 놀랍게도 뇌 세포의 구조가 꽤 잘 유지되어 있었고, 해동 후 세포가 어느 정도 원래 모양으로 돌아오는 모습도 확인됐습니다. 하지만 세포가 살아 있는 것은 아니며, 뇌를 다시 되살려 기능하게 만드는 것은 현재 기술로는 불가능에 가깝다는 것이 대부분 과학자들의 의견입니다. 그래도 이 연구는 미래에 이식용 장기를 오래 보관하거나 뇌 연구에 새로운 방법을 제공할 가능성을 보여줍니다.
왜 중요한가요?
이 연구는 당장 사람을 되살리는 것보다, 이식용 장기를 오래 보관해서 더 많은 환자에게 장기를 제공할 수 있는 기술로 이어질 수 있어 우리 사회의 장기 부족 문제 해결에 큰 도움이 될 수 있습니다.
주요 용어 설명
냉동 보존 (Cryopreservation)
생체 조직이나 장기를 매우 낮은 온도에서 오랫동안 보관하는 기술입니다. 냉동식품을 얼려서 오래 보관하는 것과 비슷하지만, 살아 있는 세포가 손상되지 않도록 특수한 보호제를 사용하는 점이 다릅니다.
동결 보호제 (Cryoprotectant)
세포를 얼릴 때 얼음 결정이 생겨서 세포가 터지는 것을 막아주는 화학물질입니다. 자동차 엔진에 넣는 부동액이 겨울에 냉각수가 얼지 않게 해주는 것처럼, 동결 보호제는 세포 안의 물이 날카로운 얼음으로 변하는 것을 방지합니다.
유리화 동결 (Vitrification)
조직을 극저온으로 냉각할 때 얼음 결정이 만들어지지 않고 유리처럼 투명하게 굳어지게 하는 기술입니다. 물이 천천히 얼면 뾰족한 얼음 조각이 생겨 세포를 찢을 수 있는데, 유리화는 이런 손상 없이 조직을 고체 상태로 만들어줍니다. 현재 난자나 배아 보존에 실제로 사용되고 있습니다.
관류 (Perfusion)
혈관을 통해 액체를 조직 내부로 골고루 흘려보내는 방식입니다. 마치 정원에 스프링클러로 물을 구석구석 뿌리는 것처럼, 동결 보호제를 뇌 속 혈관을 따라 흘려보내서 조직 전체에 고르게 퍼지게 합니다.
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미국 애리조나주의 한 보관 시설에는 노화 연구자 고(故) 스티븐 콜스(L. Stephen Coles) 박사의 뇌가 저장돼 있다. 콜스 박사의 뇌는 약 영하 146℃의 온도에서 10년 넘게 거의 손상 없이 보관돼 왔다.
다만 약 1년 전 과학자들이 촬영을 위해 뇌를 천천히 들어 올린 적이 있으며, 그보다 앞서 일부 조직을 채취해 지인에게 전달한 사례도 있다.
콜스 박사는 생전에 인체와 뇌를 장기간 보관해 향후 되살리는 것을 목표로 하는 냉동 보존 기술에 관심을 가져왔다. 그는 사망 전 냉동생물학자 그레그 파히(Greg Fahy) 박사에게 자신의 뇌가 보존 과정에서 어떤 영향을 받는지 연구해 달라고 부탁했다. 파히 박사에 따르면 콜스 박사는 특히 냉각 과정에서 뇌에 균열이 발생하는지에 큰 관심을 보였다.
콜스 박사의 뇌는 2014년 사망 직후 보존됐지만 파히 박사는 최근에서야 그의 뇌 샘플을 분석했다. 그는 “콜스 박사의 뇌가 놀라울 정도로 잘 보존된 상태”라고 평가했다.
미국 생명공학 기업 인터빈이뮨(Intervene Immune)과 21세기 메디슨(21st Century Medicine)의 최고과학책임자(CSO)이기도 한 파히 박사는 콜스 박사의 뇌에 대해서 “뇌 조직의 미세한 구조까지 모두 확인할 수 있다”며 “이 정도라면 미래에 되살릴 가능성도 완전히 배제할 수는 없다”는 바람을 드러냈다.
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