한국뇌연구원의 최영식 책임연구원 연구팀이 개발한 항체침투기술은 생체조직 심부까지 항체 분자를 침투시켜 생체조직 전반의 단백질 발현 양상을 쉽게 관찰할 수 있도록 하는 특허기술이다.
연구원 설명에 따르면 생체조직 내 단백질의 변화를 관찰하기 위해서는 해당 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 사용해야 한다. 그러나 생체조직을 이루는 물질들의 촘촘한 연결망 탓에 기존의 항체염색법으로는 불과 수백 마이크로미터 깊이 정도만 항체표지가 가능했다.
이와 달리 본 기술을 이용하면 조직 내 수십 밀리미터 깊이까지 항체를 골고루 확산시킬 수 있다. 즉, 정상적인 생쥐 성체의 뇌 크기가 10밀리미터 정도임을 감안하면 해당 기술로는 뇌 전체에 분포한 단백질들의 정보를 한 번에 볼 수 있는 수준이라는 것이다.
이에 대해 최영식 책임연구원은 "본 기술은 생체조직을 파괴하지 않고 뇌신경망과 같은 수많은 세포의 복잡한 연결구조를 육안으로 확인할 수 있게 한다"며 "이는 기존 항체염색법의 한계를 근본적으로 극복한 원천기술이다. 따라서 단백질 분자로 구성된 뇌지도 데이터베이스 구축에도 획기적인 진전을 이룰 수 있을 것으로 기대되고, 산업적으로도 대단히 큰 의미가 있다"고 말했다.
인간의 뇌는 약 1000억 개의 신경세포가 그물망처럼 복잡하게 얽혀있는 구조로 주요 선진국들은 일찌감치 대형 뇌과학연구 프로젝트를 통해 적극적으로 연구에 나서고 있다. 미국은 브레인 이니셔티브(BRAIN Initiative)를 출범해 2024년까지 5조5000억 원을 투입해 뇌지도를 구축하고 신경망을 분석할 계획을 갖고 있으며, 일본과 중국 역시 이미 영장류 뇌지도 작성 프로젝트를 수행 중이다. 국내에서는 과학기술정보통신부의 '뇌과학 발전전략'(2016년 5월)에 따라 향후 10년간 총 3400억 원이 투입돼 뇌지도 데이터베이스를 구축하게 된다.
이처럼 세계 각국이 뇌연구에 집중적으로 투자하는 상황에서 ㈜로고스바이오시스템스가 생체조직의 3차원 이미징을 가능하게 하는 핵심기술을 추가로 확보한 것은 매우 큰 의미를 갖는다. 이로써 생체조직의 3차원 영상정보를 고해상도로 얻는 종합솔루션을 완성하는 목표에도 더 가까워졌다고 할 수 있다.
이번 기술이전협약에 대해 정연철 대표는 "생체조직투명화와 3차원 이미징을 연계하는 핵심 제품라인을 구축할 수 있게 됐다"면서 "앞으로 연구원과 추가적으로 공동연구해 뇌질환 관련 바이오마커를 발굴하고, 뇌질환 진단 및 치료를 위한 새로운 기술의 개발에 나서겠다"고 말했다.
연구원 측은 "뇌질환의 원인 단백질에 대한 정확한 정보를 얻는데 본 기술이 필수적"이라면서 "뇌연구 분야의 연구환경을 넓히는 데 노력하고 있으며, 그의 일환으로 ㈜로고스바이오시스템스와 협력하게 돼 기쁘게 생각한다"고 말했다.
한편 해당 브랜드는 바이오 융합기술을 활용, 첨단 생명과학 연구에 쓰이는 다양한 장비를 개발해 선보이는 기업이다. 자동 생체조직투명화 시스템, 자동 세포카운터, 디지털세포이미징 시스템을 주 사업분야로 두고 있으며, 2016년에는 코스닥에 상장했다.
또한 미국 스탠포드 대학이 개발한 신경과학 분야 혁신기술인 '클래러티(CLARITY)'를 이전받아 세계 최초로 자동 생체조직투명화 시스템인 엑스-클래러티(X-CLARITY)를 상용화한 바 있다.
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