노벨 생리의학상 2026, 조류 단백질로 신경을 켜는 광유전학 3인 수상

노벨 생리의학상 2026, 조류 단백질로 신경을 켜는 광유전학 3인 수상

노벨 생리의학상 이유도 신기했어요. 2026년 상은 물에서 헤엄치는 단세포 조류 얘기예요. 이 조류가 빛을 따라가게 해 주는 단백질이 신경세포를 켜고 끄는 스위치가 됐대요.

노벨위원회가 10월 5일에 낸 보도자료를 열어 봤어요. 상은 칼 다이서로스, 페터 헤게만, 게오르크 나겔 세 명이 함께 받아요. 이유는 「빛으로 열리는 이온 통로와 광유전학에 관한 발견」이고, 상금 1,200만 스웨덴 크로나를 똑같이 나눠요.

노벨상 공식 누리집 보도자료 — ① 수상 이유: 빛으로 열리는 이온 통로와 광유전학에 관한 발견
노벨상 공식 누리집 보도자료 — ① 수상 이유: 빛으로 열리는 이온 통로와 광유전학에 관한 발견

광유전학이 뭐예요

보도자료는 광유전학을 이렇게 소개해요. 살아 있는 뇌에서 신경세포가 기억, 감정, 행동을 어떻게 만드는지 보여 주는 방법이에요. 예전에는 뇌의 어느 부분이 어떤 기능과 관련 있는지 연구했지만, 방법 때문에 원인과 결과를 증명하지는 못했다고 해요. 그래서 뇌 그림이 물음표투성이 약도 같았대요.

형광으로 찍은 뇌의 신경세포 (사진: BrainsRusDC / CC BY 4.0, 위키미디어 공용)
형광으로 찍은 뇌의 신경세포 (사진: BrainsRusDC / CC BY 4.0, 위키미디어 공용)

위원회 위원장 페르 스벤닝손은 광유전학이 예전에는 꿈만 꾸던 방식으로 뇌 지도를 그릴 기회를 준다고 말했어요.

시작은 헤엄치는 조류의 호기심

출발은 페터 헤게만의 궁금증이었어요. 단세포 조류 클라미도모나스가 어떻게 빛이 있는 쪽으로 헤엄치는지가 궁금했대요. 2000년대 초 그와 게오르크 나겔은 세포 표면에서 채널로돕신이라는 단백질을 발견해요. 푸른빛이 닿으면 이 단백질을 통해 통로가 열리고, 전하를 띤 이온이 세포 안으로 들어가 전기 신호를 만들어요.

같은 보도자료 — ① 푸른빛이 닿으면 통로가 열린다 ② 2005년 발표 ③ 살아 있는 쥐의 뇌
같은 보도자료 — ① 푸른빛이 닿으면 통로가 열린다 ② 2005년 발표 ③ 살아 있는 쥐의 뇌

보도자료에 따르면 두 사람은 이 단백질을 어떤 세포에 넣어도 그 세포가 빛에 반응한다는 걸 알아냈어요. 이게 핵심이에요. 조류에서 나온 단백질이 다른 생물의 세포에서도 스위치로 일하는 거예요.

다이서로스가 스위치로 만들었어요

칼 다이서로스는 채널로돕신 유전자를 쥐의 신경세포에 넣었어요. 푸른빛을 비추자 신경 신호가 나왔대요. 이 돌파구를 2005년에 발표했고, 2년 뒤에는 이 빛 스위치를 살아 있는 쥐의 뇌 안에서 작동시켰어요.

현미경으로 본 뇌의 신경세포 (사진: Tulemo / CC BY-SA 4.0, 위키미디어 공용)
현미경으로 본 뇌의 신경세포 (사진: Tulemo / CC BY-SA 4.0, 위키미디어 공용)

이렇게 빛으로 신경 신호를 조절하는 방법을 지금은 광유전학이라고 불러요. 보도자료는 연구자들이 이 방법으로 특정 기억, 감정, 행동에 관여하는 신경 회로를 밝혔고, 신경·정신 질환과 관련된 회로도 포함된다고 해요. 임상에서는 시각 장애가 있는 사람의 시력을 되살리려는 시도에 쓰이고 있다고 해요.

광유전학이 나온 순서 (보도자료를 날짜순으로 직접 정리한 표)
광유전학이 나온 순서 (보도자료를 날짜순으로 직접 정리한 표)

쉽게 풀면 이래요. 신경세포는 이온이 드나들면서 전기 신호를 만들어요. 채널로돕신은 빛이 닿으면 열리는 문이에요. 이 문을 신경세포 표면에 달아 두면, 빛을 비추는 순간만 신호가 켜지고 빛을 끄면 멈추게 할 수 있어요. 전선을 꽂지 않아도 되고 원하는 순간에 정확히 켤 수 있다는 게 장점이라고 저는 이해했어요. 이건 보도자료 설명을 제가 풀어 쓴 거예요.

보도자료의 마지막 문장도 인상적이었어요. 광유전학이 뇌에 대한 우리의 이해를 근본적으로 바꿨고, 매일 새로운 발견이 나오면서 인류의 가장 큰 수수께끼 가운데 하나인 뇌가 어떻게 일하는지를 풀고 있다고 해요. 이미 연구실 안에서는 푸른 조명 아래 쥐를 두고 신경 회로를 켜 보는 실험이 일상이 됐다는 뜻이겠죠.

수상자 세 명 정리

상금은 1,200만 스웨덴 크로나를 똑같이 나눠 한 사람이 400만 크로나씩이에요(제 계산). 다이서로스는 1971년생으로 스탠퍼드대 교수이자 하워드휴즈의학연구소 소속이에요. 헤게만은 1954년생으로 베를린 훔볼트대 신경과학 교수고, 나겔은 1953년생으로 뷔르츠부르크대 분자식물생리학 교수예요. 상을 받은 발견은 독일 막스플랑크 연구소에서 나왔다고 해요.

노벨상 공식 채널 「Medicine prize 2026」 (유튜브, 5분)

공식 채널의 이 영상은 수상 직후 소감과 발견을 5분 안에 소개해요. 영어라서 자막을 켜고 보시길 권해요.

수상자 3명 한눈에 (보도자료를 보고 직접 정리한 표)
수상자 3명 한눈에 (보도자료를 보고 직접 정리한 표)
노벨 생리의학상을 정하는 카롤린스카 연구소 (사진: Csisc / CC BY-SA 4.0, 위키미디어 공용)
노벨 생리의학상을 정하는 카롤린스카 연구소 (사진: Csisc / CC BY-SA 4.0, 위키미디어 공용)

저는 이번 상이 신기했던 게 연구의 출발이 뇌가 아니라 조류가 빛을 따라가는 이유였다는 점이에요. 여러분은 이런 호기심에서 시작된 연구가 뇌 치료로 이어지는 걸 어떻게 보세요?

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