카이스트(KAIST) 임미희 교수 연구팀은 알츠하이머 발병 원인을 동시다발적으로 억제할 수 있는 치료제 개발 원리를 증명했다. 동물실험을 거쳐 치료제 원리의 효능을 입증하면서 알츠하이머의 새로운 치료제 개발에 대한 가능성을 제시했다.
알츠하이머 원인 인자는 활성 산소종과 아밀로이드 베타, 금속 이온으로 알려졌다. 세가지 요인은 때로는 개별적으로, 때로는 상호 간 작용을 통해 뇌 질환을 악화시킨다. 예를 들어, 금속 이온은 단백질 결합물인 아밀로이드 베타와 합쳐져 아밀로이드 베타 응집 속도를 촉진한다. 활성 산소종 과다 생성을 유도해 신경독성을 유발할 수도 있다. 원인 인자들은 밀접히 연관돼 알츠하이머를 일으키기 때문에 이들을 동시에 겨냥할 수 있는 치료제 개발 필요성이 제기돼왔다.
단순한 원리를 이용한 알츠하이머병 치료제 후보군 저분자 화합물의 개발 / 사진제공=카이스트
국내 연구팀은 저분자 화합물의 산화 환원 반응이 활성 산소종을 항산화할 수 있음을 발견했다. 아밀로이드 베타, 금속 이온과 합쳐진 아밀로이드 베타의 경우도 응집과 섬유 형성 정도를 감소시키는 것을 실험으로 증명했다. 알츠하이머에 걸린 실험용 쥐에 저분자 화합물을 주입하자 쥐의 뇌 속에 쌓여 있던 아밀로이드 베타가 크게 줄어들었다. 더불어, 동물 모델의 인지 능력과 기억력도 향상됐다.
이번 연구는 방향족 저분자 화합물이라는 간단한 원리를 통해 누구나 쉽게 알츠하이머 치료제를 디자인 할 수 있음을 증명해 화제가 되고 있다.
임미희 교수는 "단순한 방향족 저분자 화합물의 산화 정도 차이를 이용해 여러 원인 인자와 반응성 유무를 확연히 구분할 수 있게 됐다"며 "이 방법을 신약 개발 디자인 방법으로 사용하면 비용과 시간을 훨씬 단축해 최대의 효과를 낼 수 있을 것"이라고 밝혔다. 임 교수는 이번 연구에 대해 "제시된 치료제의 디자인 방법은 다양한 퇴행성 뇌 질환 치료제들의 개발 성공 가능성을 높일 것으로 기대된다"고 덧붙였다.
카이스트 백무현 교수와 서울아산병원 이주영 교수도 임 교수와 함께 연구에 참여했다. 연구 결과는 미국 화학회지(Journal of the American Chemical Society) 4월 1일 자에 게재됐다. 지난 26일 '편집장 선정 우수 논문'으로 꼽혀 학계에서 주목을 받고 있다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단, 기초과학연구원과 서울아산병원의 지원을 받아 수행됐다.
차진희 기자 postmoneynews@gmail.com
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