2026년 노벨 생리의학상, 광유전학 개척자 선정

무슨 일인가

노벨위원회가 선정한 수상자는 칼 다이서로스 미국 스탠퍼드대 교수, 페터 헤게만 독일 베를린 훔볼트대 교수, 게오르크 나겔 독일 뷔르츠부르크대 교수입니다. 위원회는 빛을 받으면 열리는 이온 통로인 '광개폐성 이온 채널'과 광유전학에 관한 발견을 선정 이유로 밝혔습니다. 미생물에서 찾아낸 빛 반응 원리를 신경세포에 적용해, 살아 있는 뇌의 특정 세포가 어떤 역할을 하는지 시험할 수 있게 한 성과를 인정했습니다.

광유전학은 빛에 반응하는 단백질의 유전자를 원하는 신경세포에 넣고, 특정 파장의 빛으로 그 세포의 활동을 조절하는 기술입니다. 세포가 해당 단백질을 만들도록 한 뒤 빛을 비추면 신경신호를 유발하거나 활동을 억제할 수 있습니다. 빛을 비추기만 하면 모든 신경세포가 반응하는 방식이 아니라, 빛에 반응하도록 준비한 세포를 골라 조절하는 방식입니다.

이 기술이 바꾼 핵심은 뇌 활동을 관찰하는 데서 나아가 원인과 결과를 시험할 수 있게 했다는 점입니다. 특정 행동을 할 때 어떤 세포가 활발해지는지만 보면, 세포의 활동이 행동을 일으켰는지 행동 때문에 세포가 반응했는지 구분하기 어렵습니다. 광유전학으로 해당 세포를 활성화하거나 억제한 뒤 행동의 변화를 살피면, 그 세포와 신경회로의 기능을 직접 검증할 수 있습니다.

광유전학은 기억과 감정, 보상, 운동에 관여하는 신경회로 연구에 쓰이고 있습니다. 파킨슨병과 뇌전증, 수면장애 등의 발생 원리를 밝히고, 치료를 위해 조절할 대상이나 신약 후보를 검증하는 데도 활용되고 있습니다. 질환에 관련된 회로를 연구하는 용도와 환자에게 직접 적용하는 치료는 구분해야 하며, 연구도구로 활용된다는 사실만으로 해당 질환의 치료 효과가 입증됐다고 볼 수는 없습니다.

환자에게 적용한 연구에서는 망막색소변성으로 시력을 잃은 사람의 시각 기능이 일부 회복된 사례가 보고됐습니다. 망막색소변성은 빛을 감지하는 망막 세포가 손상되는 유전성 질환이며, 광유전학 치료 연구는 남아 있는 망막 신경세포에 빛 감지 능력을 부여하는 방식으로 진행됐습니다. 이는 손상된 세포를 대신해 남은 세포가 시각 신호를 만들도록 하는 접근입니다.

치료제 허가 절차에 들어간 사례도 전해졌습니다. 미국 바이오기업 나노스코프 테라퓨틱스가 2026년 9월 미국 식품의약국(FDA)에 중증 시력 손실을 동반한 망막색소변성증 치료제 '모젠리'의 생물학적 제제 허가 신청을 접수했다는 보도가 나왔습니다. 해당 내용은 허가 신청 단계에 관한 것으로, 치료제의 허가 완료나 한국 환자의 이용 시점이 정해졌다는 발표는 아닙니다.

배경과 경위

연구의 출발점은 뇌질환이 아니라 빛을 향해 움직이는 단세포 녹조류의 성질이었습니다. 헤게만과 나겔은 2000년대 초반 녹조류에서 빛에 반응하는 단백질 '채널로돕신'을 발견하고, 다른 세포에서도 이 단백질이 작동한다는 사실을 확인했습니다. 채널로돕신은 청색빛을 받으면 내부 통로가 열려 전하를 띤 이온이 이동하면서 전기적 신호를 만드는 단백질입니다.

다이서로스는 이 발견을 생쥐의 신경세포에 적용해 빛으로 신경신호를 발생시킨 연구 결과를 2005년 발표했습니다. 이어 2007년에는 살아 있는 생쥐의 뇌에서도 빛으로 특정 신경세포와 회로를 조절하는 데 성공했습니다. 미생물 단백질의 작동 원리를 밝힌 연구가 세포 실험을 거쳐 살아 있는 동물의 행동을 연구하는 도구로 이어졌습니다.

누가 무엇을 주장하나

김준기(서울아산병원 융합의학과 교수)

김준기 교수는 광유전학이 기존 전기 자극보다 특정 종류의 신경세포를 선택적으로 조절하고, 시간적으로도 정밀하게 제어할 수 있다고 설명했습니다. 이를 통해 실험동물의 뇌 회로 기능을 세포·분자 수준에서 연구하고, 개발 중인 신약이 뇌에 미치는 효과에 관한 가설을 직접 시험할 수 있다고 평가했습니다.

형수진(삼성서울병원 교수)

형수진 교수는 기존 치료 선택지가 없던 말기 실명 환자에게 기능 회복의 단서를 주기 시작했다는 점에 의미를 부여했습니다. 다만 사람의 다른 장기로 적용 범위를 넓히려면 눈에서 안전성과 효과의 지속성을 먼저 확인해야 한다고 설명했습니다. 이번 수상이 연구의 속도를 높일 수 있다는 기대도 밝혔습니다.

확인된 사실과 엇갈리는 주장

앞으로 확인할 것

• 2026년 노벨상 시상식은 12월 10일에 열립니다.

갱신 기록

1. 2026년 10월 5일리포트를 처음 작성했습니다. (기사 27건, 매체 15곳 기준)