GenX, 뇌 성장 과정과 신경망 기능 저해 확인

국가독성과학연구소(KIT) 융합독성연구센터 가민한 박사 연구팀이 사람 줄기세포로 만든 대뇌 오가노이드인 ‘미니 뇌’를 활용해 PFAS 대체물질 GenX의 발달신경독성을 규명했다. 12일 공개된 연구 결과는 상대적으로 안전한 대체재로 여겨진 GenX가 뇌의 성장과 신경망 형성을 방해할 가능성을 보여준다.

연구팀이 대뇌 오가노이드에 GenX를 지속적으로 노출하자 크기가 최대 35% 줄었다. 신경전구세포의 증식과 신경세포·성상교세포의 생성이 억제됐고, 흥분성 시냅스와 억제성 시냅스도 모두 감소했다. 다중전극어레이 분석에서는 신경세포의 자발적 전기활동과 동기화 수준이 낮아져 신경망 형성과 기능이 함께 저하된 사실이 확인됐다.

처음에는 오가노이드의 크기 감소가 세포사멸에서 비롯된 것으로 추정됐지만, 정밀 분석에서는 GenX가 세포를 직접 죽이기보다 뇌의 성장 과정 자체를 억제하는 것으로 나타났다. GenX는 기존 PFAS를 대체하려고 개발된 같은 계열의 물질이다. 제조시설에서 배출된 뒤 하천·지하수·토양·대기를 오염시키고, 식수나 농·축·수산물을 통해 인체에 간접적으로 노출될 수 있다.

PFAS는 발수성과 발유성이 뛰어나 산업 현장과 생활제품에 폭넓게 쓰이지만 환경에서 잘 분해되지 않고 체내에 축적되는 특성으로 규제가 강화되고 있다. 이번 연구는 동물실험 대신 사람 유래 대뇌 오가노이드로 발달신경독성을 다각도로 평가해 차세대 대체시험법의 활용 가능성을 제시했다. 연구진은 표준화된 시험체계 구축을 이어가며, 연구 결과를 화학물질 안전성 평가와 국제 시험 가이드라인 개발의 과학적 근거로 활용할 계획이다.