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세종대·아산병원 연구진 "알츠하이머 새 치료 방법으로 '아연' 역할 강조"

"아연, 자식작용·라이소좀 기능 증가시켜 단백질 응집체 축적 문제 해결"
문정우 기자

제약·바이오 연구소. (자료=뉴스1)

알츠하이머와 같은 퇴행성 뇌질환 치료를 위한 새로운 방법으로 아연의 역할이 중요하다는 사실이 국내 연구진을 통해서 확인됐다.

김양희 세종대 교수팀과 황정진 아산병원 교수팀은 4일 아연이 '자식작용'과 '라이소좀'(세포 내 폐기물 처리 기관) 기능을 증가시킬 수 있다는 점을 관찰했다고 밝혔다.

이번 연구는 단백질 응집체 축적이 문제가 되는 퇴행성 뇌질환을 극복하기 위해 세포 내 최종 분해기관인 라이소좀의 작동 효율을 높여야 한다는 전략으로 진행됐다.

라이소좀은 인간 신체의 주요 소화기관인 위와 같은 존재다. 각종 분해 효소들이 작용하기 위해서는 산성 pH(수소이온지수)를 유지하는 것이 매우 중요하다.

라이소좀 안의 pH를 산성으로 만들기 위해서는 V-ATPase(세포 노화가 진행될 때 리소좀 활성 조절에 관여하는 단백질)라는 단백질이 ATP(에너지 공급 유기화합물) 에너지를 쓰면서 수소이온을 라이소좀 안으로 넣어주며 산성화 상태를 유지시킨다.

연구진은 아연이 자식작용과 라이소좀 기능을 증가시키는 과정에서, 아연이 빠르게 V-ATPase의 활성을 높이고 라이소좀의 합성도 증가시켜 세포 내 분해작용을 촉진시킬 수 있다는 점을 보여줬다고 강조했다.

특히 클로로퀸 등의 라이소좀 pH를 높이는 약물을 처리한 후 라이소좀의 분해 기능이 약화됐을 때도 아연의 농도를 높여주면 라이소좀의 기능이 회복되는데, 이는 아연이 노화나 진행 중인 퇴행성 뇌질환을 완화시켜 줄 수 있다는 점을 시사했다.

인간은 나이가 들면서 유용한 아연의 농도가 감소되며 알츠하이머 치매 환자의 경우 정상인보다 혈액 중 아연 농도가 감소돼 있기 때문에 연구자들은 아연 농도를 조절할 수 있다면 퇴행성 뇌질환을 극복할 수 있다고 주장하고 있다.

인간의 뇌에는 아밀로이드베타 단백질이 서서히 축적되다가 일정한 농도를 넘어가면서 단단한 응집체를 형성하게 되고, 타우단백질의 과인산화와 신경세포 내 응집체로 축적되는 현상이 함께 수반된다. 이는 결국 시냅스 활성을 감소시키고 기억력 감퇴 등의 장애 증상을 유발시킨다.

이처럼 잘못 접힌 단백질이 축적되는 현상은 파킨슨병 같은 다른 퇴행성 뇌질환에서도 공통적으로 나타나며, 항체를 이용해 축적된 단백질을 제거하려는 개발이 다양하게 시도되고 있다.

김 교수는 그간 연구해 온 신경세포 내 라이소좀의 기능 향상을 위해 세포 내 아연을 조절할 수 있는 신약 개발 연구를 병행했다. 이를 바탕으로 진큐어를 창업하기도 했다. 진큐어는 아연 항상성 조절 물질을 퇴행성 뇌질환 치료제로 개발하고 있으며 2024년 임상1상 허가를 목표로 하고 있다.

이번 연구 내용은 9월 29일 국제 저명 학술지 'Frontiers in Cellular Neuroscience'(SCI Journal) 저널의 온라인판에 게재됐다.


문정우 머니투데이방송 MTN 기자

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