냉동 쥐 뇌세포, 다시 깨어났다…냉동인간 현실로?

'에일리언'이나 '인터스텔라' 같은 공상과학(SF) 영화에선 장거리 우주 여행을 위해 인간을 극저온 수면 상태로 보존하는 장면을 심심찮게 묘사해 왔다. 독일 연구진이 냉동된 쥐의 뇌 일부를 되살려내며 상상 속 영역에 머물러 있던 냉동 보존 기술의 새로운 지평을 열었다고 IT매체 BGR이 14일(현지시간) 보도했다. 독일 에를랑겐-뉘른베르크 대학교 신경학 연구팀이 수행한 이번 연구 결과를 담은 논문은 국제 학술지 미국 국립과학원회보(PNAS)에 발표됐다. 연구진은 기존 극저온 보존 기술의 가장 큰 한계로 꼽히던 '얼음 결정 생성' 문제를 해결하는 새로운 방법을 제시했다. 일반적인 냉동 과정에서는 조직 내 수분이 얼음 결정으로 변하면서 세포막을 파괴하고 신경세포 간 연결을 끊어버린다. 뇌 조직의 경우 이런 손상이 치명적이다. 이를 해결하기 위해 연구진은 '유리화(vitrification)' 기술을 적용했다. 이는 특수한 냉동 보호제 용액을 사용해 조직을 매우 빠르게 냉각시켜 얼음 결정 형성을 억제하는 방식이다. 연구팀은 학습과 기억을 담당하는 뇌의 핵심 부위인 해마를 포함한 쥐의 뇌 조직에 냉동 보호제를 처리한 뒤 액체 질소로 급속 냉동한 뒤 특수 용액으로 해동하는 실험을 진행했다. 그 결과, 시냅스 구조가 손상되지 않고 유지됐으며, 해동된 뉴런에 전기 자극을 가했을 때 정상에 가까운 반응이 나타났다. 또한 학습과 기억과 관련된 '장기 강화(long-term potentiation, LTP)' 현상 역시 유지된 것으로 확인됐다. 이는 냉동 과정이 뇌 조직의 핵심 기능에 미치는 영향을 최소화했음을 의미한다. 연구진은 이 기술이 동일한 뇌 조직을 다양한 시점과 장소에서 실험할 수 있어 대규모 연구가 가능해지며 향후 신경과학 연구에 새로운 가능성을 열 것으로 기대하고 있다. 장기적으로는 인간의 극저온 보존, 즉 '냉동 수면' 기술로 이어질 가능성도 제기된다. 다만 단기적으로는 장기 이식용 조직 보존이나 질병 치료를 기다리는 환자의 조직 보호 등 의료 분야에서 먼저 활용될 것으로 전망된다.