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알츠하이머에 관여하는 타우단백질 차단 분자 발견돼

   고진아 기자   2018-05-08 13:17
▲타우 단백질 가닥(출처=123RF)

알츠하이머를 유발시키는데 관련된 물질인 타우단백질. 그러나 최근 이 타우단백질의 확산을 방지할 수 있는 작은 분자가 발견됐다.

캄비놀의 발견

베타아밀로이드와 타우단백질 및 기타 해로운 단백질들은 뇌의 뉴런 기능을 방해하는 요소들이다. 이런 독성 물질은 뇌 영역에서 세포나 분자 이상이 발생하면, 뉴런 사이에 플라크가 축적되도록 해, 종종 시냅스를 차단시켜 세포를 죽음에 이르게 한다. 이는 의사소통 장애나 단기 기억 상실 같은 신경 문제로 이어질 수 있다.

타우단백질은 알츠하이머에서 비정상적으로 작동되며 신경 세포를 파괴하는 불용성 물질로 변하는 것이 특징이다. 이외에도 세포의 지질 소포인 엑소좀에서 축적되면서, 옮기던 뉴런이 죽으면 다른 주변의 세포에 다시 그 영향을 확산시킨다. 이런 기능은 멈추지 않고 계속 이어지면서 결국은 뇌를 파괴하는 주범이 된다.

이런 가운데 미국 UCLA 대학의 연구팀은 캄비놀(Cambinol)이라는 작은 분자가 하나의 뉴런에서 다른 뉴런으로 타우 응집체를 전달하는 것을 차단한다는 사실을 발견했다.

연구의 수석 저자인 바그히즈 존 교수는 이와 관련, 200개가 넘는 분자가 알츠하이머의 질병 변경 치료로서 임상 시험중에 있다며, 아직 큰 결과를 얻지는 못했다고 부연했다. 그는 그러나 이번 연구가 타우의 병리학적 형태의 전파성을 억제하는 것이 가능하다는 것을 보여 준다며, 이는 알츠하이머의 진행을 늦추는 새로운 접근법을 제시하고 있다고 말했다.

▲연구팀은 세포 배양과 쥐실험, 단백질 구조를 분석해 캄비놀의 효과를 측정했다

이번 연구에서 연구팀은 캄비놀의 효과를 파악하기 위해, 배양 세포와 쥐 실험, 단백질 구조 분석 방법을 활용했다. 먼저 타우단백질을 가진 뉴런과 그렇지 않은 뉴런 사이의 반응을 관찰했는데, 그 결과 타우가 있는 뉴런의 사후 표본 이 타우-프리 세포들에 단백질을 퍼뜨린 것으로 나타났다.

이후엔 타우-양성 세포에 대한 캄비놀의 효과를 관찰했다. 타우-프리 세포를 분자로 처리해 관찰한 결과, 이 분자들은 타우 양성 세포와 함께 증식되는 조건에서도 독성 단백질로부터 영향을 받지 않은 것으로 확인됐다. 이는 분자가 엑소좀을 운반할 때, 타우단백질을 방출하는데 중요한 효소인 nSMase2 효소를 억제하기 때문인 것으로 추정된다.

쥐에게 캄비놀을 경구 투여해 뇌를 관찰한 실험에서는, 효소 활성이 감소된 것으로 나타났다.

존 교수는 대부분 약물이 뇌 혈관 장벽에 침투하지 못한다며, 이에 분자를 뇌에 주입하는 것은 큰 장애물이었다고 설명했다. 그러나 이제는 캄비놀을 통한 동물 실험을 통해, 알츠하이머의 병리학 및 진행에 미치는 영향을 파악할 수 있다고 말했다.

▲알츠하이머르 앓는 여성(출처=123RF)

알츠하이머의 타우 치료법

알츠하이머의 치료법은 아직까지 완전하지 않아 새로운 연구개발이 계속 이루어지고 있는 실정이다. 일부에서는 두뇌의 베타아밀로이드를 낮추는 약을 고안하고 있고, 다른 한편에서는 HIV의 치료 요법으로 고도로 활성화된 항바이러스 약물 요법의 효과가 연구되고 있는 것과 유사한 방법으로 알츠하이머의 칵테일 약물 효과 기능을 연구하기도 한다.   여기에 타우 치료법도 대안으로 떠오르고 있다. 현재 이와 관련한 AADvac1이라는 백신이 임상 시험중에 있는데, 이 백신은 비정상적인 타우단백질에 반응하는 면역계를 활성화시키는 역할을 한다. 지난 2013년 5월 오스트리에서 인간을 대상으로 첫 임상 시험이 진행됐는데, 2년후에 보고된 결과에 따르면, 백신은 대부분의 환자들이 잘 견딜 수 있을 정도였으며 안정성도 확인됐다. 

2016년에는 경증과 중증도의 알츠하이머 환자 185명을 대상으로 2년 간의 시험에 들어간 상태다. 현재 오스트리아를 비롯해 체코와 슬로바키아, 스웨덴에서 실시 중으로, 2019년 2월에 종료된다.   

[메디컬리포트=고진아 기자]