다이서로스·헤게만·나겔 교수
뇌 연구 새 지평 연 공로 인정

빛을 이용해 살아있는 뇌 속 특정 신경세포의 활동을 선택적으로 조절하는 ‘광유전학(optogenetics)’의 길을 연 과학자들이 올해 노벨 생리의학상의 영예를 안았다.

스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 5일(현지시간) 칼 다이서로스 미국 스탠퍼드대 교수와 페터 헤게만 독일 훔볼트대 교수, 게오르크 나겔 독일 뷔르츠부르크대 교수를 2026년 노벨 생리의학상 수상자로 선정했다고 발표했다.

(왼쪽부터) 칼 다이서로스 미국 스탠퍼드대 교수와 페터 헤게만 독일 훔볼트대 교수, 게오르크 나겔 독일 뷔르츠부르크대 교수.

노벨위원회는 “이들의 발견으로 살아 있는 뇌에서 개별 신경세포의 활동을 켜거나 끌 수 있게 돼 현재 전 세계 연구실에서 뇌의 신비를 밝히는 데 사용되고 있다”고 평가했다.

광유전학은 유전공학과 광학 기술을 결합해 특정 신경세포나 뇌 회로의 활동을 빛으로 조절하는 기술이다. 빛에 반응하는 단백질을 특정 신경세포에 발현시킨 뒤 특정 파장의 빛을 비추면 해당 세포의 활동을 활성화하거나 억제할 수 있다.

이 기술은 미생물의 빛 반응을 밝히려던 기초연구에서 출발했다. 헤게만과 나겔이 단세포 조류에서 빛에 반응하는 단백질 ‘채널로돕신(channelrhodopsin)’을 발견·규명했고, 다이서로스는 이를 특정 신경세포와 뇌 회로를 빛으로 정밀하게 조절하는 기술로 발전시켰다. 그 결과 특정 신경세포를 켜거나 껐을 때 행동이 어떻게 달라지는지 직접 확인할 수 있게 되면서, 뇌의 어떤 회로가 기억과 감정, 행동, 질병에 영향을 미치는지 보다 분명하게 밝혀낼 수 있게 됐다.

서울아산병원 융합의학과 김준기 교수는 “광유전학 기술은 기존 전기 자극에 비해 특정 종류의 신경세포를 선택적으로 조절할 수 있고, 시간적으로도 매우 정밀하게 제어할 수 있다는 장점이 있다”며 “그 결과 특정 신경회로의 활성 패턴과 동물의 행동 간 인과관계를 실시간으로 파악하는 실험이 가능해졌다”고 설명했다.

광유전학은 현재 파킨슨병과 뇌전증, 수면장애 등 다양한 신경계 질환의 발생 기전을 밝히고 새로운 치료 표적과 신약 후보를 검증하는 핵심 연구도구로 활용되고 있다.

올해 노벨상 상금은 1200만스웨덴크로나(약 16억원)로, 공동 수상자인 세 사람이 나눠 갖는다. 시상식은 노벨의 기일인 12월10일 열린다.