올해 노벨생리의학상, 주목한 분야는 '광유전학' 

올해 노벨생리의학상은 칼 다이서로스(Karl Deisseroth) 미국 스탠퍼드대 교수, 페터 헤게만(Peter Hegemann) 독일 훔볼트대 교수, 게오르크 나겔(Georg Nagel) 독일 뷔르츠부르크대 교수 등 3인에게 돌아갔다.

스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 현지시간 5일 이들을 광반응 단백질 연구와 신경세포 제어 기술 개발을 통해 광유전학 발전을 이끈 공로를 인정해 공동 수상자로 선정했다고 밝혔다.

노벨위원회는 이 분야는 살아있는 뇌에서 신경 세포가 기억, 감정, 행동을 어떻게 형성하는지 밝혀낼 수 있는 방법이라며 페터 헤게만과 게오르크 나겔은 단세포 조류에서 채널로돕신이라는 놀라운 단백질을 발견했으며, 칼 다이서로스는 이 단백질을 신경 세포를 위한 빛으로 제어되는 스위치로 변형시켰다고 평가했다.

광유전학은 빛에 반응하는 미생물 단백질을 특정 신경세포에 발현시킨 뒤 빛을 비춰 그 세포의 활동을 활성화하거나 억제하는 방법이다. 이 기술이 의미 있는 것은 신경활동과 행동의 상관관계를 관찰하는 데 그치지 않고 특정 회로의 기능을 직접 시험할 수 있게 했다는 데 있다.

미생물이 빛에 반응하는 원리를 밝힌 기초연구가 출발점이었고, 이를 신경세포에 적용해 살아 있는 동물의 특정 회로를 정밀하게 조절하는 도구로 발전시켰다.

이들의 연구를 통해 어떤 신경세포를 작동시켰을 때 특정 행동이 나타나는지, 그 활동을 억제하면 행동이 달라지는지를 확인하면서 신경회로와 기능의 인과관계를 검증할 수 있게 됐다. 이는 기억과 감정, 보상, 운동 등 복잡한 뇌 기능을 연구하는 방식에 큰 변화를 가져왔다.

김기현 가톨릭의대 교수(서울성모병원 안과)는 현재 광유전학은 뇌 기능과 질환의 신경회로 기전을 밝히는 핵심 연구도구로 활용되고 있으며, 한편 망막색소변성 환자의 남아 있는 망막 신경세포에 빛 감지 능력을 부여하는 치료 연구가 진행되면서 일부 시각 기능의 회복이 보고되고 있다라면서 앞으로는 질환과 관련된 신경회로를 더욱 정밀하게 이해하고, 이를 바탕으로 임상에 적용할 수 있는 치료법을 개발하는 연구가 이어질 것으로 기대된다고 전했다.

노벨위원회는 생리의학상을 시작으로 ▲물리학상(6일) ▲화학상(7일) ▲문학상(8일) ▲평화상(9일) ▲경제학상(12일) 수상자를 발표한다.