PFAS 대체재 GenX, 뇌 오가노이드 발달 억제

과불화화합물(PFAS)의 대체물질로 도입된 GenX(HFPO-DA)가 뇌 발달을 저해할 수 있다는 실험 결과가 확인됐다. 국가독성과학연구소(KIT) 가민한 융합독성연구센터 박사 연구팀이 인간 배아줄기세포로 만든 대뇌 오가노이드에 GenX를 지속적으로 노출하자 크기가 농도에 따라 최대 35% 감소했고, 증식 중인 신경전구세포도 최대 26% 줄었다.

오가노이드의 성장 저하는 세포사멸 증가 때문이 아니었다. 세포사멸 분석에서는 유의한 차이가 발견되지 않았으며, 신경로제트와 뇌실대 구조를 분석한 결과 신경전구세포의 증식과 분화가 방해받은 것으로 나타났다. 신경세포와 성상교세포, 대뇌피질 구성 신경세포의 생성이 감소했고 흥분성·억제성 시냅스 관련 지표도 함께 낮아졌다.

다중전극어레이로 전기적 활동을 측정한 실험에서는 활성 전극 수와 발화율, 버스트 빈도가 감소해 신경망의 자발적 활동과 동기화 저하가 확인됐다. 전사체 분석에서도 축삭 유도와 시냅스 조립, 신경전구세포 유지에 관여하는 유전자 발현은 줄고 산화스트레스 관련 유전자는 늘었다. GenX가 신경발달 신호를 교란하는 동시에 산화스트레스를 일으킬 가능성을 보여주는 결과다.

PFAS는 물과 기름에 강하고 잘 달라붙지 않아 여러 산업·생활제품에 쓰였지만, 쉽게 분해되지 않고 환경과 체내에 축적돼 규제가 강화되고 있다. GenX는 대표적 PFAS인 과불화옥탄산을 대체하기 위해 도입됐다. 이번 연구는 대체물질에서 새로운 위해성이 나타나는 ‘후회스러운 대체’ 가능성을 인간 유래 모델로 살핀 사례다. 다만 사람의 GenX 노출과 신경발달장애 사이 인과관계를 입증한 연구는 아니며, 결과는 지난달 국제학술지 ‘머티리얼스 투데이 바이오’에 실렸다.