© AFP=뉴스1

미국 하버드대학과 하버드대·매사추세츠공과대학이 공동으로 설립한 브로드연구소의 연구진들이 장내 미생물군을 통해 루게릭병과 치매 발생을 감소시킬 수 있다는 연구결과를 공개했다.

28일 미국 바이오전문매체 바이오센추리는 하버드대와 브로드연구소 연구팀이 마이크로바이옴과 DNA 반복과 관련된 신경학적 질환의 연결고리를 발견해 장내 미생물체와 신경계 질환의 연관이 있다고 밝혔다. 해당 연구 결과는 지난 5월 국제 학술지인 '네이처(Nature)'에 게재됐다.마이크로바이옴은 미생물(microbe)과 생태계(biome)의 합성어로 체내의 미생물과 그 유전자를 말한다. 인체 마이크로바이옴은 인체 세포수보다 두 배 이상 많고 유전자 수는 100배 이상 많은 것으로 알려져 제2의 게놈(유전체)으로 불리기도 한다.

연구 결과에 따르면 미생물이 장과 뇌에 신경학적 장애의 증가에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났으며 기존에 알려졌던 질병 외에 DNA 반복과 연관된 전두측두엽치매(FTD) 및 근위축성측색경화증(ALS)을 추가했다.

기존에 알려진 다른 질병들로는 파킨슨병, 알츠하이머병, 자폐증, SOD1 유전자 변이 ALS 등이 있다. 해당 질병을 치료하기 위해 장내 마이크로바이옴을 연구 중인 기업으로는 엑시엘바이오테라퓨틱스, 핀치테라퓨틱스, 4D파마 등이 있다. 루게릭병으로도 불리는 ALS는 운동세포가 소실돼 근력 저하가 발생하는 신경계 질환이다. 아직 밝혀진 원인은 없으며 사지 위축으로 시작해 결국 호흡기 근육까지 마비돼 사망에 이른다.

연구진은 하버드에서 사육 중인 생쥐들이 브로드연구소에서 사육했을 때보다 생존율이 더 낮다는 것을 발견했다. 연구진은 장내 마이크로바이옴으로 인해 생겨난 차이라고 가정했다. 모든 쥐들은 배아 단계부터 유전적인 차이를 통제해 태어난 쥐였기 때문이다. 
 
연구진은 또한 마이크로바이옴을 조절해 ALS와 FTD의 발병과 증상에 변화를 줄 수 있다는 것을 발견했다. 연구팀은 ALS와 FTD 발생에 관여하는 C9orf72 유전자에서 DNA 반복 현상이 나타나는 ALS 및 FTD 생쥐 모델을 대상으로 실험했다. 해당 질병의 발생과 연관된 것으로 알려진 것과 다른 장내 마이크로바이옴을 적용한 결과 새로운 적응증이 나타난 것이다.

연구진은 또한 하버드대학 실험실에서 키우던 쥐의 내장에 헬리코박터 종이 더 흔한 것으로 발견했다. 헬리코박터는 면역반응의 자극과 관련이 있는 미생물이다.

해당 미생물에 항생제 치료를 한 결과 생쥐에서 과잉면역반응인 사이토카인폭풍 뿐 아니라 면역 반응과 관련된 호중구, 비장 비대증, 자가 항체반응 등이 나타나지 않았다. 또한 염증감소 및 운동기능 개선도 확인됐다.

연구진은 또한 브로드 연구소 생쥐들의 배설물을 하버드에서 사육중인 생쥐에 이식한 결과 염증 및 자가면역 증상도 개선됐다. 대변이식은 장내미생물의 종 다양성 확보를 위해 건강한 사람의 대변을 환자의 장에 투입해 세균들의 변화를 유도하는 치료법이다. 

한편 이번 하버드와 브로드 연구소의 공동 연구를 이끈 케빈 에간 하버드대 줄기세포 및 재생 생물학 교수는 큐스테이트바이오사이언스, 엔클리어테라퓨틱스 그리고 큐얼리스라는 신경질환 관련 기업들의 공동 창립자다.

엔클리어는 지난 2월 1000만달러(약 119억원) 규모 첫 번째 대규모 투자(시리즈A)를 유치해 ALS치료제 임상을 시작했으며 큐얼리스 또한 지난 5월 ALS 치료제 개발을 위해 4200만달러(약 503억원) 규모 시리즈 A투자를 유치했다.

◇상단의 배너를 누르시면 바이오센추리 (BioCentury)기사 원문을 보실 수 있습니다.(뉴스1 홈페이지 기사에 적용

jjsung@news1.kr