바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 조정민 기자

알츠하이머병 치료제 개발을 위한 새로운 접근법이 소개됐다. 아밀로이드베타나 타우(tau) 단백질이나 아닌 'MicroRNA'를 활용한 접근법이다.

김혜선 서울의대 교수는 15일 서울 서초구 방배동 한국제약협회에서 열린 ‘제 2회 바이오파마 테크콘서트’에서 'MicroRNA-188-5p(miRNA-188-5p)'를 이용해 인지 및 시냅스 형성 기능의 손상을 회복시키는 연구 결과를 발표했다.

고령화 시대로 접어들면서 퇴행성 신경질환인 알츠하이머의 유병률이 증가하고 있다. 유럽의 경우 2050년에는 지금보다 발병률이 90% 이상 증가할 것이고 예상되고 있으며 환자 수는 2100만명을 넘어설 것으로 예측된다.

김 교수 연구팀은 2012년 알츠하이머 질환 모델에서 신경세포 간의 접합부인 시냅스(synapse)의 형성에 영향을 미치는 NRP2 단백질 합성을 조절하는 miRNA-188-5p의 발현이 저하된다는 사실을 확인했다.

miRNA-188-5p의 발현정도가 낮아지면 신경세포의 수상돌기 가시(dendritic spine)의 밀도가 감소한다. 이로 인해 시냅스 형성이 저하되고 학습과 기억 등과 관계된 인지 기능이 떨어지게 되는 원리다.

김 교수는 바이러스의 벡터를 이용해서 miRNA-188-5p의 발현을 증가시키는 것이 알츠하이머 치료에 효과가 있는지를 확인하기 위해 동물 모델 연구를 진행했다.

알츠하이머 질환 대상자의 뇌와 유사한 생리학적 특징을 나타내는 유전자 형질전환 마우스 5XFAD 모델을 제작했다. 또 렌티 바이러스(Lenti-virus)의 벡터에 miRNA-188-5p의 염기서열을 삽입하고 적용함으로써 발현을 증가시킬 수 있는 기반을 마련했다.

대조군과 miRNA-188-5p 발현 증가군의 동물에게 T-maze 테스트 등을 시행하고 학습 기억능력을 비교한 결과, miRNA-188-5p 발현 증가군의 인지 기억능력이 대조군과 비교해 유의미하게 향상된 것을 확인할 수 있었다.

또한 면역조직화학기법(Immunohistochemistry)를 이용해서 각 동물의 해마 조직 절편에서의 신경세포 수상돌기 가시의 밀도를 비교했을 때 miRNA-188-5p 발현 증가군의 조직에서 밀도가 증가된 것을 확인했으며 동물 모델의 뇌에서 분리, 배양한 신경세포에 miRNA-188-5p의 발현을 증가시키자 저하된 시냅스 기능이 회복되는 것을 관찰했다.

김 교수는 “세포와 조직을 이용한 실험과 형질전환 마우스를 이용한 동물 실험에서 miRNA-188-5p가 알츠하이머 질환의 진행과 회복에 어떤 영향을 미치는지 확인할 수 있었다”면서 현재 투약 이후 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier) 통과 효율 개선을 위한 후속연구를 진행하고 있으며 독성 및 효능 시험과 적응증 확대를 위한 시험을 준비 중”이라고 설명했다.

김 교수는 “microRNA의 발현이나 기능의 부전이 퇴행성 신경질환 뿐 아니라 신경정신과적 질병에도 영향을 미친다는 연구 결과가 계속 보고되고 있는 만큼 miRNA-188-5p가 알츠하이머 증상의 치료제 역할을 할 수 있을 것이라고 기대한다”고 말했다.

한편 바이오마파 테크콘서트는 제약·바이오분야의 연구성과를 산·학·연 연구자들 간에 공유하고 비즈니스 모델 및 기술 사업화로 발전시키기 위한 행사로 이번이 두번째다.