복잡한 알츠하이머 악화 원인, 약물 성분 구조 배치만 바꿔 조절

(대전=뉴스1) 김종서 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 화학과 임미희 교수 연구팀이 전남대학교 화학과 김민근 교수, 한국생명공학연구원(KRIBB) 국가바이오인프라사업본부 이철호 박사, 실험동물자원센터 김경심 박사와의 공동으로 약물 후보 성분(분자)의 구조 배치만 바꿔 알츠하이머 악화 원인을 한 번에 조절할 수 있음을 규명했다고 22일 밝혔다.

알츠하이머병은 하나의 원인으로 발생하지 않는다. 뇌에 쌓이는 아밀로이드 베타, 금속 이온, 활성 산소종 등 여러 물질이 서로 영향을 주며 병을 악화시킨다.

특히 금속 이온은 아밀로이드 베타와 결합해 독성을 키우고 이 과정에서 활성 산소종 생성이 증가해 뇌 신경 세포 손상이 더욱 심해진다. 이에 알츠하이머병을 효과적으로 제어하기 위해서는 여러 발병 원인을 동시에 다룰 수 있는 전략이 필요하다.

연구팀은 같은 재료로 만든 분자라도 붙는 위치에 따라 전혀 다른 역할을 할 수 있다는 개념인 '위치 이성질체'에 주목했다. 실제로 분자의 위치가 달라지자 활성 산소에 반응하는 정도나 아밀로이드 베타 및 금속과 결합하는 성질이 눈에 띄게 달라졌다.

특히 알츠하이머 마우스 모델 실험에서는 특정 구조를 가진 화합물이 활성 산소종, 아밀로이드 베타, 금속-아밀로이드 베타 복합체를 한 번에 조절하는 효과를 보였다. 이 화합물은 기억을 담당하는 뇌 해마 부위의 신경 세포 손상을 줄이고 아밀로이드 플라크 축적을 감소시켜 저하됐던 기억력과 인지 기능을 유의미하게 개선했다.

임 교수는 "이번 연구는 분자의 구성 성분을 바꾸지 않고도 구조의 배치만 조절해 여러 알츠하이머 발병 원인에 동시에 작용할 수 있음을 보여준 연구"라며 "알츠하이머병처럼 원인이 복잡하게 얽힌 질환을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 치료 전략의 가능성을 제시했다"고 말했다.

KAIST 화학과 나찬주·이지민 석박통합과정생이 공동 제1저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)에 게재됐다.

jongseo12@news1.kr