한국과학기술원(KAIST·총장 신성철) 연구진이 새로운 알츠하이머병 치료제 개발 가능성을 제시했다.
KAIST는 화학과 임미희 교수 연구팀이 알츠하이머 발병의 원인으로 알려진'활성 산소종'과 '아밀로이드 베타' '금속 이온' 등을 손쉽고도 동시다발적으로 억제할 수 있는 치료제 개발 원리를 새롭게 증명하고, 알츠하이머 질환에 걸린 동물 모델(실험용 쥐) 치료를 통해 이를 입증했다고 밝혔다.
이번 연구에는 KAIST 백무현 교수와 서울아산병원 이주영 교수도 함께 참여했으며 저명 국제 학술지인 미국 화학회지 4월 1일자에 게재됐다. 이 논문은 특히 4월 26일자 '편집장 선정 우수 논문'으로 꼽혀 많은 주목을 받고 있다.
알츠하이머병을 일으키는 대표적인 원인 인자로는 활성 산소종과 아밀로이드 베타, 금속 이온이 알려져 있다. 이 요인들은 개별적으로 질병을 유발할 뿐만 아니라, 상호 작용을 통해 뇌 질환을 더욱 악화시킬 수 있다. 예를 들어, 금속 이온들은 아밀로이드 베타와 결합해 아밀로이드 베타의 응집 속도를 촉진시킬 뿐만 아니라, 활성 산소종들을 과다하게 생성하여 신경독성을 유발할 수 있다. 복잡하게 얽힌 여러 원인 인자들을 동시에 겨냥할 수 있는 새로운 알츠하이머병 치료제 개발이 필요하다.
연구팀은 단순한 저분자 화합물의 산화 환원 반응을 이용해 알츠하이머병 원인 인자들을 손쉽게 조절할 수 있음을 증명했다. 산화되는 정도가 다른 화합물들의 합리적 설계를 통해 쉽게 산화되는 화합물들은 알츠하이머 질병의 여러 원인 인자들을 한꺼번에 조절할 수 있다는 사실을 확인했다.
연구팀은 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.
이 밖에 알츠하이머병에 걸린 실험용 쥐에 체외 반응성이 좋고 바이오 응용에 적합한 저분자 화합물을 주입한 한 결과, 뇌 속 아밀로이드 베타의 양이 크게 줄어들고, 손상된 인지 능력과 기억력이 향상되는 결과를 확인했다.
임미희 교수는 “이번 연구는 아주 단순한 방향족 저분자 화합물의 산화 정도의 차이를 이용해 여러 원인 인자들과의 반응성 유무를 확연히 구분할 수 있다는 점을 증명한 데 의미가 있다”며 “이 방법을 신약 개발의 디자인 방법으로 사용한다면, 비용과 시간을 훨씬 단축시켜 최대의 효과를 가질 수 있다”고 덧붙였다.
이번 연구는 한국연구재단, 기초과학연구원과 서울아산병원 등의 지원을 받아 수행됐다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
