체외에서 처음으로 달팽이관 배양, 청력 손실 치료 희망 열어

과학자들은 최초로 달팽이관을 체외에서 살아있는 상태로 보존하여 유모세포가 소리를 증폭하는 방식을 관찰했습니다. 이 성공은 향후 청력 손실 치료법 개발의 가능성을 열어줍니다.

신체 외부에서 달팽이관을 성장시키는 데 성공함으로써 의학, 특히 전 세계 수억 명의 사람들에게 영향을 미치는 질병인 청력 상실 치료에 실제적인 응용 가능성이 열렸습니다. - 사진: Chris Taggart/Rockefeller University

2025년 8월에 사망하기 직전, 록펠러 대학(미국) 감각신경과학 연구실의 A. 제임스 허드스페스 교수와 그의 연구팀은 역사적인 획기적인 진전을 이루었습니다. 달팽이관의 일부를 살아있게 유지하고 몸 밖에서도 기능하게 하는 것입니다.

ScienceDaily 에 따르면, 과학자들이 인간이 소리를 듣는 데 도움이 되는 정교한 생물학적 메커니즘을 직접 관찰한 것은 이번이 처음입니다.

연구팀은 달팽이관의 자연 서식지를 시뮬레이션한 특수 장치를 사용하여 뛰어난 민감도, 날카로운 주파수 응답, 광범위한 음향 강도 코딩을 포함한 달팽이관의 생체 역학을 기록했습니다.

연구 공동 저자인 프란체스코 지아놀리 박사는 "이제 우리는 통제된 조건에서 청력 과정의 첫 단계를 모니터링할 수 있게 되었는데, 이는 이전에는 불가능했던 일입니다."라고 말했습니다.

이번 발견은 허드스페스가 25년 이상 연구해 온 생물물리학적 원리, 즉 "호프 분기" 현상을 확인해 줍니다. 호프 분기는 시스템이 매우 작은 신호를 별개의 진동으로 증폭할 수 있게 하는 기계적 불안정성입니다.

이 원리는 이전에는 개구리와 같은 양서류에서만 증명되었지만, 이번에는 인간과 가까운 포유류의 달팽이관에서도 처음으로 확인되었습니다.

이를 위해 연구팀은 사람과 비슷한 청력 범위를 가진 저빌의 달팽이관을 사용했습니다. 0.5mm 두께의 작은 조직 조각을 영양분이 풍부한 용액으로 채워진 챔버에 넣고, 저빌의 자연 서식지와 동일한 온도와 전압을 유지했습니다.

과학자들은 마이크로 스피커를 통해 소리를 재생할 때, 유모세포 묶음의 이온 채널이 열리고 닫히는 모습과 전압 변화에 따라 바깥쪽 유모세포가 수축하고 늘어나는 과정을 관찰하여 소리 신호를 증폭시켰습니다.

허드스페스의 오랜 동료이자 신경생리학자인 마르셀로 마그나스코는 이 실험을 "걸작"이라 부르며 지난 5년 동안 생물물리학에서 이룬 가장 인상적인 업적 중 하나라고 극찬했습니다.

이 성과는 학문적 가치만을 지닌 것이 아닙니다. 의학, 특히 전 세계 수억 명의 사람들에게 영향을 미치는 질병인 청력 손실 치료에 있어 실질적인 응용 가능성을 열어줍니다.

과학자들은 체외에서 배양한 달팽이관 절편이 특정 세포 유형을 표적으로 삼아 청각 체계가 정확히 언제 기능 장애를 겪는지 이해하는 새로운 약물 테스트 도구가 되기를 기대하고 있습니다. 이를 통해 아직 승인된 약물이 없는 청력 회복 치료법이 가까운 미래에 실현될 수 있을 것입니다.

반세기 넘게 청각 메커니즘을 연구해 온 허드스페스 교수에게 이는 그의 경력에서 "정점"으로 여겨집니다. 과학계에 있어 이는 청각의 비밀을 밝히는 새로운 문을 열고, 삶의 소리를 잃어버린 수백만 명의 사람들에게 희망을 가져다주는 전환점입니다.

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민하이

출처: https://tuoitre.vn/lan-dau-tien-oc-tai-duoc-nuoi-song-ngoai-co-the-mo-hy-vong-chua-mat-thinh-luc-20250930163212485.htm