"줄기세포로 알츠하이머 조기 진단"…비침습 플랫폼 개발

비침습적 3D 프로파일링으로 치매 진단·관찰 동시 해결

뇌 병리 실시간 추적 기술 확보…환자 맞춤형 치료제 개발 가속화

[서울=뉴시스] (윗줄 왼쪽부터) 고려대 생명공학부 박희호 교수, 세종대 기계항공우주공학부 권보미 교수, KAIST 기계공학과 유홍기 교수, (아랫줄 왼쪽부터) 고려대 강지현 석박사통합과정, 국민대 손보람 교수, KAIST 한정무 박사후연구원. (사진=고려대 제공) 2026.04.20. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 국내 연구진이 환자의 줄기세포로 만든 '미니 뇌(뇌 오가노이드)'를 활용해, 통증이나 큰 비용 부담 없이 알츠하이머병을 조기에 진단할 수 있는 기술을 개발했다.

고려대학교는 생명공학부 박희호 교수와 세종대 기계항공우주공학부 권보미 교수, KAIST(한국과학기술원) 기계공학과 유홍기 교수 연구팀이 '뇌 오가노이드'를 이용한 비침습적 알츠하이머병 진단 플랫폼을 개발했다고 20일 밝혔다.

알츠하이머병은 전 세계적으로 5000만 명 이상이 앓고 있는 신경퇴행성 질환으로, 증상이 나타나기 15~20년 전부터 뇌세포가 손상되기 시작한다. 통증이 심한 뇌척수액 채취·분석 혹은 특수 뇌 촬영(PET 이미징) 등을 통해 진단할 수 있어 조기 발견이 중요한 질병임에도, 건강·비용 측면에서 검진 부담이 크다.

아울러 기존에 세포나 동물실험을 통해 알츠하이머병 신약 개발을 추진해 왔지만, 인간 뇌의 복잡한 신경망과 병리적 특성을 완벽히 재현하지 못해 높은 실패율을 기록했다.

연구진은 환자에게서 채취한 세포에 유전자 변형을 가한 '인간 유도만능줄기세포(hiPSC)'를 활용해 뇌 오가노이드 모델을 구축했다. 이 과정에서 가족성 알츠하이머병의 대표적 원인 유전자가 발현하는 시점을 제어하는 시스템을 설계해, '미니 뇌'에서 핵심 병리 현상을 재현했다.

또한 멀티모달 형광시상수 이미징 기술을 결합해 살아있는 뇌 조직의 대사 상태를 실시간으로 분석할 수 있는 '3차원 프로파일링' 플랫폼을 개발했다. 이를 통해 비파괴적인 방법으로 알츠하이머병을 명확히 구별하고, 병의 진행 양상을 실시간으로 추적할 수 있다.

[서울=뉴시스]  알츠하이머병 뇌 오가노이드 모델과 FLIM 분석 플랫폼의 개요도. (사진=고려대 제공) 2026.04.20. [email protected] *재판매 및 DB 금지

박 교수는 "향후 가족성 알츠하이머병을 넘어 후천성 알츠하이머병을 모사하는 차세대 오가노이드 모델로 확장해, 실제 환자 적용이 가능한 정밀 의료 및 치료 전략 개발로 이어가겠다"고 밝혔다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구실 및 산업통상자원부·농림축산식품부·해양수산부 사업, ㈜심플플래닛의 지원을 받아 수행됐다. 연구 성과는 나노과학 및 나노기술 분야의 국제 학술지 '나노 투데이(Nano Today)' 온라인에 지난달 11일 게재됐다.


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