스위스 취리히 연방공과대학교(ETH Zurich) 연구진은 알츠하이머 병과 연관된 효소의 비활성화를 표적으로 삼아 증상 진행을 늦추는 활성 성분을 개발했습니다. 연구는 우르술라 퀴터러 교수팀이 이끌었고 연구 결과는 학술지 Cell Reports Medicine에 게재되었습니다.
연구의 출발점은 거의 20년 전 카이로의 Ain Shams University Hospital에서 전달된 뇌 조직 표본이었습니다. 연구진은 세포 신호와 스트레스 반응을 조절하는 효소 GRK2를 분석했고, GRK2가 정상적이고 기능적인 형태와 대사 과정에서 만들어지는 비활성 형태로 존재함을 밝혔습니다. 비활성 GRK2는 응집체를 형성해 미토콘드리아에 쌓이고, 이로 인해 미토콘드리아 통로가 막혀 이용 가능한 에너지가 줄며 세포 스트레스가 커집니다.
실험에서는 비활성 GRK2가 아밀로이드 베타 생성도 촉진하는 것으로 나타났습니다. 아밀로이드 베타는 세포 스트레스를 높이고, 이는 다시 GRK2 응집을 증가시켜 자기증식적 악순환을 만듭니다. 연구팀은 이 순환을 끊기 위해 여러 화합물을 세포배양과 생쥐에서 시험했고, 그중 Compound 10이 특히 효과적임을 확인했습니다.
Compound 10은 GRK2 응집을 억제하고 미토콘드리아 기능을 개선했으며 아밀로이드 베타 침착을 줄였습니다. 실험 쥐들은 신경세포 기능 유지와 생존 기간 연장 효과를 보였고, 뇌 외에 심장 기능 개선과 흰머리 감소 같은 느린 노화 징후도 관찰되었습니다. 연구진은 특허를 출원했으며 기초 연구는 완료했습니다. 실험에는 나이든 동물(약 1년 반에서 2년)을 사용했고 각 실험은 약 1년 반에서 2년이 소요되었습니다. ETH Zurich는 현재 이 화합물을 추가 개발할 회사를 찾고 있으며, 현재 약물은 알츠하이머를 완치하지 못하고 길어야 몇 달 정도 진행을 늦출 뿐이지만 다른 치료법과 병용해 환자 삶의 질을 개선할 가능성이 있습니다.
어려운 단어·표현
- 효소 — 생물의 화학 반응을 조절하는 단백질 물질효소의
- 비활성화 — 활성 상태가 되지 않도록 만드는 과정이나 상태비활성화를
- 응집 — 작은 입자나 단백질이 모여 뭉침 현상응집체, 응집을
- 미토콘드리아 — 세포 안에서 에너지를 만드는 소기관미토콘드리아에
- 아밀로이드 베타 — 뇌에 쌓여 신경세포를 손상시키는 단백질
- 악순환 — 나쁜 결과가 반복되어 계속 악화되는 상황악순환을
- 세포배양 — 실험실에서 세포를 키워 연구하는 방법세포배양과
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토론 질문
- 이 화합물을 다른 치료법과 병용할 경우 예상되는 장점과 위험은 무엇일까요? 이유를 말해 보세요.
- 증상 진행을 몇 달 늦추는 약물이 환자와 가족의 삶에 어떤 영향을 줄 수 있을까요? 구체적 예를 들어 설명해 보세요.
- 연구진이 이 화합물을 상용화하려 할 때 어떤 점들을 고려해야 할까요? 임상시험, 비용, 윤리 등을 포함해 의견을 제시해 보세요.