인체에 해가 없는 천연 단백물질로 치매치료제 개발 토대 마련 실용화 주목
국내 연구진이 노화된 뇌세포 퇴행에서 유래된 치매에 효과적인 고기능성 천연 단백물질을 발굴해 치매치료제 개발의 토대를 만든 것은 물론 앞으로 실용화 가능성에 대한 기대를 높이고 있다.
경상대 김명옥 교수 연구팀이 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 '미래유망융합기술파이오니어사업'의 지원으로 수행한 이번 연구는 <셀 데스 앤드 디지즈(Cell Death and Disease)>지 온라인판에 1월 30일자로 게재됐다.
연구팀에 따르면 치매 치료제가 합성신약에 치중돼 치료에 한계가 있으며, 그 부작용이 심각하다. 따라서 뇌세포 사멸억제, 아밀로이드 플라크 생성을 억제하는 약물 및 물질로서 치매치료 및 증상완화에 부작용이 없는 천연물질 소재가 가장 적합한데, 아직까지 치매를 근본적으로 치료할 수 있는 치료 약물 및 물질은 개발되지 않았다.
신경세포는 다른 일반 장기에 있는 세포와는 달리 시냅스(synapse)라는 연결고리로 되어 있고 서로 자극 및 정보를 주고받는다. 전시냅스를 통해 들어온 자극은 후시냅스 세포내 신호전달 인자들을 통해 잘 전달돼야만이 효율적 뇌기능 조절이 이루어진다.
오스모틴은 시냅스에서 세포내 신호전달 조절외에 뇌세포사멸등을 효율적으로 억제해 신경세포 퇴행을 억제시킴으로써 치매치료 및 개선에 큰 효과를 볼 수 있을 것으로 기대된다.
또 다양한 약물 유효 표적을 발굴함과 동시에 치매 치료 효능이 초기부터 말기에 이르기까지 지속적이며 치료과정 중 부작용이 없는 치료제 개발에 대한 필요성이 공감대를 형성하고 있어 천연물질로부터 추출된 소재를 통한 치매 치료 및 개선제 개발이 필요하다.
연구팀은 부작용 없이 혈액-뇌 장벽 통과가 용이한 천연 단백물질인 오스모틴(Osmotin)을 이용해 뇌신경세포 퇴행에서 유래된 치매를 효과적으로 치료 및 개선할 수 있는 메커니즘을 발견했으며, 향후 관련 분야 치료제 개발 등의 원천기술 확보 및 기술이전이 가능할 것으로 보인다.
또 오스모틴이 신경세포내 신호전달에 관여되는 'JNK/PI3K/Akt'(세포전달에 관계되는 단백질 인자 종류)외에 'p53'(Akt의 하류단백질로서 세포사멸 관련 인자 종류 중 하나) 등 뇌세포사멸 관련 단백질발현을 조절해 시냅스를 강화시켜 신경가소성을 증대시키며, 시냅스 기능장애에 의한 뇌신경퇴행을 억제한다는 것을 처음으로 밝혔다.
특히 글루타메이트 처리에 의해 글루타메이트 수용체의 활성 및 그 하류 신호전달 단백질인 'JNK'·'PI3K'·'AKT'의 발현양에 변화가 있었으나, 오스모틴 처리에 의해 회복 및 뇌기능 조절이 가능함을 실제 확인했다.
연구팀은 식물추출물인 오스모틴을 이용한 이번 연구를 통해, 뇌신경퇴행에 있어서 부작용 없는 천연 단백물질을 이용한 치매치료제 개발의 가능성이 발견됐으며, 치매제어 관련 기술은 '오스모틴을 이용한 신경질환의 예방 및 치료용 조성물'로 국내 특허 출원 및 등록, 유럽 등 30개국 국제 PCT 출원과 미국 등 특허 출원을 마친 상태이다.
이번 연구를 주도한 김명옥 교수는 "이번에 발표된 연구 성과는 논문 및 특허 등록에만 국한되는 것이 아니라 치매치료 및 개선물질로 활용될 수 있는 중요한 성과가 될 것이며, 천연 단백물질을 이용한 치매치료 기술개발은 국민의 삶의 질 향상에 크게 기여할 것"이라고 의의를 밝혔다.
한편, 치매는 인구의 고령화에 따라 우리나라는 OECD 국가 중 1위의 급속한 인구고령화가 가속화 되고 있어 치매환자가 급격히 증가되고 있고, 치매 치료제에 대한 시장 규모는 2015년을 기점으로 급격하게 성장할 것으로 전망되고 있다.
