[과학을 읽다]치매 극복의 길이 다가온다

국내 연구팀, 아밀로이드 섬유 형성과 성장 제어기술 개발

▲국내 연구팀이 신경계 질환의 원인인 아밀로이드 섬유의 형성과 성장 제어 기술을 개발했다.[사진제공=성균관대]

[아시아경제 정종오 기자] 치매를 극복할 수 있는 길이 열릴까요. 최근 잇따라 국내 연구팀이 치매를 유발하는 원인에 대한 연구논문을 발표해 관심을 모으고 있습니다.

지난 9일 한국과학기술연구원(KIST) 연구팀이 알츠하이머병의 원인 독성 단백질을 완벽히 제거하는 것은 물론 인지 능력을 정상 수준으로 회복하는 후보 물질을 개발했습니다. 이번 후보 물질은 특별한 조작 없이 물에 타서 먹어도 될 만큼 편리합니다. 현재 전임상단계가 완료됐고 조만간 국내외 제약업체와 손을 잡고 임상실험에 들어갈 예정입니다.(관련기사: [과학을 읽다]알츠하이머 완벽 치료제 나올까?)

오늘은 또 다른 국내 연구팀이 마이크로파를 이용해 신경계 질환 원인인 아밀로이드 섬유의 형성과 성장 제어 기술을 개발했습니다.

아밀로이드는 단백질이나 펩타이드 사슬이 비정상적으로 뭉쳐 생긴 섬유로 알츠하이머병, 파킨슨병 등 퇴행성 뇌신경계 질환의 원인으로 알려져 있습니다. 아밀로이드 섬유의 분자구조 다양성은 세포 독성 등의 생물학적 기능에 중요한 역할을 하고 있죠. 문제는 아직까지 그 구조와 형성 메커니즘이 불분명하다는 데 있습니다.

국내 연구팀은 주파수가 높은 전자파인 마이크로파(microwave)를 펄스 형태로 만들어 아밀로이드 섬유에 쪼이면 펄스의 조건에 따라 아밀로이드 단백질 섬유의 길이와 나선형 구조(helical structure)가 달라진다는 것을 확인했습니다. 펄스(pulse)는 아주 짧은 시간 동안 큰 진폭을 내는 어떠한 양이 일정한 주기로 되풀이 되는 것을 말합니다.

연구팀은 그 원인이 아밀로이드 섬유의 정전기적 특성에 있다는 것 또한 밝혀냈습니다. 마이크로 펄스가 전달한 열에너지가 아밀로이드 섬유 표면 전하의 특성을 변화시켜 다양한 모양으로 자라게 만든다는 것이죠. 특히 열에너지는 아밀로이드 섬유의 두께 변화와 크게 연관이 있었습니다.

연구 결과 아밀로이드 섬유의 분자구조의 다양성이 열에너지 상태에 의해 결정된다는 것을 보여줬습니다. 이는 퇴행성 뇌신경계 질환과 당뇨병 등의 발병 원인이 되는 아밀로이드 섬유의 형성 메커니즘을 간접적으로 제시합니다.

성균관대 엄길호, 권태윤 연구교수와 울산과학기술원 이창영 교수 공동연구팀이 이번 연구를 진행했습니다. 연구 결과는 공학 분야 학술지인 사이언티픽 리포트 (Scientific Reports) 11월23일자 온라인판(논문명:Self-assembled amyloid fibrils with controllable conformational heterogeneity)에 실렸습니다.

엄길호 교수는 "이번 연구는 질병 발병의 원인이 되는 아밀로이드 섬유의 분자구조 다양성 형성 메커니즘을 이해하는데 매우 중요하다"며 "추가 연구를 통해 아밀로이드 섬유의 형성을 지연시키는 메커니즘을 제시해 질병치료에 기여할 것으로 기대된다"고 말했습니다.