-KAIST, 알츠하이머 치료제 개발 원리 증명
-질환에 걸린 실험용 쥐 치료를 통해 입증

(사진=미국 시라큐스대)
(사진=미국 시라큐스대)

[데일리비즈온 김소윤 기자] 치매를 일으키는 대표적인 뇌 질환인 알츠하이머. 이 질환의 발병 원인은 정확하게 알려져 있지 않다. 관련 연구들이 지속되고 있으나 질병 원인 인자들 간 원리들이 명확하게 밝혀지지 않고 있어서다. 

이런 가운데 국내 연구진이 알츠하이머 발병 원인을 동시다발적으로 억제 가능한 치료제 개발 원리를 증명해냈다. 또 연구진은 동물실험에서 효능을 입증하는 등 알츠하이머병에 관한 새로운 치료제 개발에 대한 가능성을 제시했다고 설명했다.  

한국과학기술원(KAIST)에 따르면 이 대학 화학과 임미희 교수 연구팀이 알츠하이머 발병 원인으로 알려진 ‘활성 산소종’, ‘아밀로이드 베타’, ‘금속 이온’ 등을 동시다발적으로 손쉽게 억제할 치료제 개발 원리를 새롭게 증명했다.

이에 따르면 연구팀은 알츠하이머 질환에 걸린 동물(실험용 쥐) 치료를 통해 입증하기도 했다. 알츠하이머병을 일으키는 대표 원인 인자들은 개별적으로 질병을 유발하기도 하고 상호 작용을 통해 뇌 질환을 더욱 악화시킬 수 있다.

저분자 화합물을 실험쥐에 투여하자 아밀로이드 베타 양이 줄어들은 모습. (사진=KAIST)
저분자 화합물을 실험쥐에 투여하자 아밀로이드 베타 양이 줄어들은 모습. (사진=KAIST)

◇병 걸린 실험쥐 치료를 통해 입증

예컨대 금속 이온들은 아밀로이드 베타와 결합해 아밀로이드 베타의 응집 속도를 촉진시키는데다가 활성 산소종들을 과다하게 생성해 신경독성을 유발할 수 있다. 이에 새로운 알츠하이머병 치료제 개발이 필요했다. 

임 교수팀은 저분자 화합물의 산화 환원 반응으로 활성 산소종에 대한 항산화 작용의 가능성을 확인했을 뿐만 아니라 아밀로이드 베타 또는 금속-아밀로이드 베타의 응집 및 섬유 형성 정도 또한 확연히 감소되는 것을 실험적으로 증명했다.

특히 알츠하이머병에 걸린 동물 모델(실험용 쥐)에 체외 반응성이 좋고 바이오 응용에 적합한 성질을 가지고 있는 대표 저분자 화합물을 주입한 결과 뇌 속에 축적된 아밀로이드 베타의 양이 크게 줄어드는 현상과 함께 알츠하이머 동물 모델의 손상된 인지 능력과 기억력이 향상되는 결과를 확인했다는 설명이다.

KAIST의 이번 연구는 알츠하이머병의 여러 원인 인자들을 동시에 조절할 수 있고 간단한 원리를 통해 누구나 손쉽게 치료제를 디자인할 수 있다는 점에서 의학계의 주목을 받고 있다. 

바이러스. (사진은 기사와 무관)
바이러스. (사진은 기사와 무관)

3월엔 뇌손상과 관련 한창 유행인 신종 코로나바이러스가 폐 뿐만 아니라 중추신경에 침범할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 이에 호흡기를 통해 전파된다는 점에서 반드시 마스크로 코를 가려야 한다는 것이 연구팀의 설명이다. 마스크를 구하기 어려운 이들의 우려가 많아지고 있다. 

국제학술지 바이러스학저널 최신호 논문에도 실린 해당 연구는 중국 지린대 의과대학과 일본 이화학연구소 뇌과학연구소 공동 연구팀에 의해 시행됐다. 이들은 신종 코로나바이러스도 과거 사스(급성중증호흡기증후군)나 메르스(중동호흡기증후군)의 사례처럼 호흡기를 통해 뇌 중추신경계를 침범할 수 있다고 판단했다.

연구팀은 논문을 통해 코로나 환자의 가장 큰 증상 발현으로 호흡곤란을 언급했다. 이들이 분석한 환자들은 첫 증상부터 호흡 곤란까지 평균적으로 5일이 걸렸다. 집중 치료까지 평균 8일이 걸렸는데 해당 시간은 바이러스가 뇌 속 신경세포에 침투에 신경계를 파괴하고도 남을 시간이라는 것이 연구팀의 설명이다. 두통, 구역·구토 등 신경학적인 징후가 바이러스의 신경계 침투에 의한 것으로 판단했다.

이번 연구결과는 최근 유행하는 코로나 바이러스의 중추신경계 침범이 주로 코를 통해 이루어진다는 것을 주의해야한다고 시사한다. 연구팀은 코로나바이러스가 코를 통해 침투했을 때의 호흡부전 발생이 구강 또는 결막 경로보다 더 높을 가능성이 보인다면서 마스크를 쓸 때는 꼭 코를 잘 막으라고 조언했다.

 

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