국내 연구진이 제브라피쉬(열대 물고기)에서 색각(색 구분 능력) 상태를 빠르고 비침습적으로 평가할 수 있는 새로운 검사 기법을 개발했다.

복잡한 장비나 조직검사 없이도 행동 분석만으로 색각 기능 저하 정도를 파악할 수 있어, 유전 질환 연구나 약물 독성에 따른 시각 손상의 조기 진단 등 다양한 분야에서 새로운 가능성을 열 것으로 기대된다.

고려대학교 안산병원 안과 엄영섭 교수팀(엄영섭 교수, 박혜시 연구원, 의생명연구센터 김수현 교수)은 제브라피쉬 색맹 실험동물 모델을 활용해 새로 개발한 색각검사 기법의 효과를 검증했다.

연구팀은 적녹색 자극을 통해 제브라피쉬의 반응 속도와 패턴을 측정해 원추세포(색상을 감지하는 망막 시각 세포) 손실이 실제 색각 기능에 어떤 영향을 주는지 간접적으로 확인할 수 있다는 점에 주목했다.

이를 위해 적색 원추세포 제거가 용이한 유전자 조작 제브라피쉬 치어(5일령)를 대상으로 메트로니다졸 약물 노출 시간(0·12·24시간)에 따라 세 그룹으로 나눴다. 메트로니다졸은 원충 감염 치료제지만, 이번 연구에서는 적색 원추세포만 선택적으로 제거하는 물질로 활용됐다.

연구 결과, 24시간 메트로니다졸 처리군에서 원추세포 면적과 색각검사 반응이 가장 낮게 나타나, 원추세포 손상이 심할수록 적색 인지 능력도 크게 떨어지는 것이 확인됐다.

연구팀은 안구 조직절편에서 형광 단백질(mCherry) 면적을 측정해 세포 수 변화를 직접 확인하고, 새롭게 개발한 색각검사 기법을 통해 행동 반응까지 종합적으로 분석해 그 상관관계를 입증했다.

엄영섭 교수는 “이번 연구로 제브라피쉬의 적색 원추세포 손실 정도에 따른 색각 기능 저하를 빠르고 비침습적으로 평가할 수 있는 방법을 제시했다”며 “조직검사나 정밀 장비보다 간편하게 색각 상태를 확인할 수 있는 장점이 있다”고 설명했다.

이어 “새로운 검사 기법은 다양한 안과 질환 모델 연구뿐만 아니라, 유전 질환 연구와 약물 효과 검증에도 폭넓게 응용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

연구팀은 이번 기법을 표준화해 동물 실험에서 시각 기능 평가의 핵심 도구로 활용하고, 유전적·환경적 요인에 따른 색각 변화 연구 기반을 마련할 계획이다.

한편 이번 연구는 'Assessment of a novel color vision optomotor response assay in zebrafish larvae with red cone ablation(적색 원추세포가 제거된 제브라피쉬 치어에서 새로운 색각검사 기법의 평가)'라는 제목으로, 실험동물 분야 최상위 저널인 Lab Animal에 게재됐다.

[ 경기신문 = 류초원 기자 ]