[과학을 읽다]치매 치료제 새로운 가능성 제시

IBS 나노입자연구단, 치매 치료 신약 가능성 내놓아

▲미토콘드리아 표적 산화세륨(세리아) 나노입자의 합성.[사진제공=IBS]

[아시아경제 정종오 기자] 치매 치료의 새로운 가능성이 열렸습니다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단이 치매 치료제 신약 가능성을 제시했습니다. 미토콘드리아 표적 나노입자 항산화제로 알츠하이머병 생쥐에서 치료 효과를 확인했습니다.

연구팀은 미토콘드리아 내 활성산소 제거를 위한 항산화제 개발을 목표로 나노분야와 의생명분야의 공동연구를 진행했습니다. 강력한 항산화제인 산화세륨 나노입자 표면에 미토콘드리아 표적물질인 TPP잔기를 입혀 새로운 미토콘드리아 표적 나노입자의 합성에 성공했습니다.

산화세륨 나노입자는 현택환 단장 연구팀이 2012년 개발해낸 직경 3나노미터(nm, 10억 분의 1 미터) 크기의 산화세륨 입자를 말합니다. 표면에 위치한 세륨이온들의 반영구적 산화·환원 특성으로 강력한 항산화작용을 합니다. TPP(Triphenylphosphonium)잔기는 벤젠 고리 세 개를 가져 친수성과 소수성을 동시에 가지며 전체적으로 양전하를 띠고 있습니다. 음극의 막전위를 가지는 미토콘드리아 이중막을 효과적으로 통과할 수 있도록 만들어 주는 최소분자단위로서 미토콘드리아 표적물질로도 부릅니다.

새로운 나노입자는 TPP잔기의 작용으로 세포내 미토콘드리아 속으로 들어가 머물며 알츠하이머 등 각종 질병의 원인으로 지목되고 있는 미토콘드리아 내 활성산소를 지속적으로 제거할 수 있도록 만들어졌습니다. 연구팀은 실험용 알츠하이머 생쥐의 뇌에 미토콘드리아 표적 나노입자를 주입하는 실험을 통해 새로운 나노입자가 생쥐 뇌 속의 손상된 신경세포를 회복시키고 신경염증반응을 완화하는 등 알츠하이머병 치료에 효과가 있음을 입증했습니다.

이번 연구는 기초과학연구원(IBS, 원장 김두철) 나노입자 연구단 현택환 단장(서울대 화학생물공학부 교수)과 묵인희 교수(서울대학교 의과대학 생화학교실 교수) 연구팀이 수행했습니다. 연구결과는 화학분야 학술지인 ACS Nano 온라인 판에 2월11일자(논문명: Mitochondria-Targeting Ceria Nanoparticles as Antioxidants for Alzheimer’s disease)에 실렸습니다.

현택환 단장은 "나노·의생명분야의 공동연구를 통해 여러 질병의 원인으로 꼽히는 미토콘드리아 내 활성산소를 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 나노입자의 합성에 성공했다"고 말했습니다. 제1저자는 IBS 나노입자 연구단 권혁진 박사과정생, 서울대학교 의과대학 차문용 박사 등입니다.