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[MIT선정 젊은혁신가] 같은 DNA가 어떻게 다른 세포되는지 연구

2016-10-21MIT테크놀로지리뷰



에반 마코스코 하버드 의과대학 연구원

세포가 어떻게 복잡한 조직과 기관을 만들어내는지 알 수 있는 혁신적인 방법을 제시한다.


인간의 게놈을 제대로 이해하려면 세포들이 어떻게 서로 다른 역할을 하게 되는지 이해해야 한다.

신체의 모든 세포는 기본적으로 같은 DNA 청사진을 갖고 있지만 그 유전 정보가 특정 시점에 어떻게 작용 또는 표현되느냐에 따라 다양성을 갖게 된다.

어떤 세포는 기억을 담당하는 신경세포가 되고 어떤 세포는 발톱이 되는 것.

또 뇌처럼 하나의 기관 내에도 여러 종류의 세포가 존재하며 한 종류의 세포 안에서도 각각 차이가 있다.

여러 세포에서 유전자가 어떻게 표현되는지 제대로 알지 못한다면 유전 의학의 발전은 요원한 일일 것이다.

에반 마코스코는 수천 개의 세포가 각각 어떻게 유전자의 명령을 실행하는지 하나씩 볼 수 있게 해주는 드랍-섹(Drop-Seq)이란 기술 개발에 기여하고 있다.

지금까지는 한 개의 세포에 대해서만 가능한 데다 이를 위해 해당 세포를 미세한 공간에 집어 넣어야 했기 때문에 많은 노력과 비용이 들었다.

“만약 세포 두 개가 들어갔다면, 그 실험은 망친 겁니다.”

이 과정을 효율적으로 만들기 위해 마코스코는 분석하려는 세포를 분리한 후 바코드가 적힌 작은 구슬에 발현한 유전자를 붙이는 방법을 개발했다.

각 세포의 성분을 모두 분석하면, 세포당 7센트만으로 빠르게 분석할 수 있다.

마코스코와 그의 팀은 쥐의 뇌에 있는 수십만 개의 세포들을 대부분 분석했다고 한다. 다음 목표는 인간 뇌를 구성하는 860억개 신경세포와 셀 수 없이 많은 다른 세포를 분석하는 일이다.

그는 인간 뇌 세포의 커다란 다양성을 이해함으로써 조현병, 자폐, 알츠하이머 등의 장애를 유발하는 악성 세포를 구별할 수 있기를 기대하고 있다.

<본 기사는 테크M 제42호(2016년10월) 기사입니다>

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