신약 가능성 나왔다! / 치료제 한국서 나올까? / 조기 진단 춘추전국 / 치매가 걱정, 당장 운동 시작하라

노화 치매 기억력 감퇴 개선할 신약 가능성 나왔다!

2018. 10. 4.

경북대 연구팀, 뇌혈관 장벽 손상 과정 규명

치매(PG) [제작 이태호] 일러스트 

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국연구재단은 경북대 배재성·진희경 교수 연구팀이 노화 치매 뇌혈관 장벽 손상 과정을 규명했다고 4일 밝혔다.

뇌혈관 장벽은 뇌 신경 세포의 기능 유지와 뇌 조직 내 미세환경 조절 과정에서 중요한 역할을 한다.

혈액으로부터 필요한 영양분을 선택적으로 통과시키고 위험 물질을 제한하는, 일종의 문지기이기 때문이다.

뇌혈관 장벽이 손상되면 기억력이 감퇴하는 것으로 알려졌다.

노화 치매 같은 퇴행성 뇌 질환에서 이런 현상은 주로 나타난다.

그런데 손상을 일으키는 정확한 원인과 그 과정에 대해서는 명확하게 알려진 바가 없었다.

연구팀은 65세 이상 사람 혈장과 노화 동물모델 혈장·뇌 조직에서 산성 스핑고마이엘리네이즈(ASM) 활성이 비정상적으로 증가한다는 사실을 관찰했다.

노화 동물모델에서 증가한 ASM은 뇌혈관 내피세포 사멸을 유도했다.

노화 치매환경에서 ASM 증가로 인한 뇌혈관장벽 손상 기전 모식도 [한국연구재단 제공=연합뉴스] 

또, 세포 투과성과 관련한 구성 물질(카베올래)을 유입시켜서 뇌혈관 장벽 투과성을 높였다.

이 때문에 뇌 조직 내 혈장 단백질이 비정상적으로 빠져나갔다고 연구팀은 설명했다.

다시 말해 뇌혈관 장벽 투과성 증가는 신경 세포·신경조직 손상을 불러와 기억력 감퇴를 일으킨다는 뜻이다.

이와 반대로 유전적으로 ASM이 억제된 노화 동물모델에서는 뇌혈관 장벽 투과성이 감소했다.

그 덕분에 신경 세포 손상이 감소해 감퇴한 기억력이 향상했다고 연구팀은 설명했다.

ASM 억제에 의한 노화 치매 치료 가능성을 확인한 셈이다.

왼쪽부터 경북대 배재성·진희경 교수, 박민희 박사후연구원, 이주연 박사과정 [한국연구재단 제공=연합뉴스] 

배재성 교수는 "노화 치매에서 산성 스핑고마이엘리네이즈가 뇌혈관 장벽을 조절할 수 있다는 것을 살핀 것"이라며 "연구실에서 개발 중인 산성 스핑고마이엘리네이즈 억제 약물이 노화 치매를 포함한 다양한 퇴행성 뇌 질환 치료 신약이 될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구·기초연구실) 지원으로 수행했다.

국제학술지 뉴런(Neuron)에 28일 자에 연구 논문이 실렸다.

 

 

 

 

 

치료제 없는 '치매' 근본 치료제 한국서 나올까?

김민수 기자 입력,    2018. 6. 17.    

알츠하이머 치매를 근본적으로 치료할 수 있는 치료제는 없다. 현재 시중에서 판매되는 치매 치료제는 치매 증상을 일시적으로 경감시키는 작용을 할 뿐이다. 이마저도 글로벌 제약사 화이자의 ‘아리셉트(Aricept)’, 노바티스의 ‘엑셀론(EXELON)’, 존슨앤드존슨(J&J)의 ‘라자다인(Razadyne)’ 등 5개에 불과하다.

치매 환자가 치매 예방을 위한 훈련을 하고 있다. /조선DB

알츠하이머 치매는 뇌에 베타아밀로이드 단백질이 비정상적으로 쌓이며 생기는 뇌질환이다. 이들 약물은 대부분 알츠하이머 치매를 유발하는 단백질인 ‘베타아밀로이드’를 타깃으로 개발됐다. 과학자들은 베타아밀로이드 생성을 억제하면 치매가 치료될 것으로 기대했다.

그러나 결과는 신통치 않았다. 베타아밀로이드 생성은 억제됐지만 신경세포 사멸을 막거나 인지기능 장애가 현저히 개선되지 않은 것이다. 이에 따라 과학자들은 베타아밀로이드가 아닌 ‘타우 단백질’에 주목하기 시작했다. 치매 환자의 신경 퇴화와 신경세포 내 타우 단백질 생성의 상관관계가 높기 때문이다.

배애님 ‘치매DTC융합연구단’ 단장은 14일 한국과학기술연구원(KIST)에서 열린 간담회에서 “현재 타우를 타깃으로 하는 치매 치료 후보물질 4종을 확보해 연구 중이며 이 4종의 후보물질 중 전임상 성공 확률이 가장 높은 물질을 올해 말까지 도출하고 내년 전임상에 돌입할 계획”이라며 “세계적으로 관심을 받고 있는 타우 타깃 치료 약물을 개발할 수 있기를 기대한다”고 말했다.

치매DTC융합연구단은 2015년 12월 치매 조기예측과 치료제 개발, 치매 환자 케어 기술 개발을 위해 KIST를 중심으로 한국과학기술정보연구원(KISTI), 한국생명공학연구원, 한국한의학연구원, 삼성서울병원, 서울대병원, 분당서울대병원, 동아에스티 등 산·학·연·병이 협력해 구성됐다. 2021년 11월까지 추진되는 2단계 사업에는 연구비 약 512억원이 투입된다.

◇ 새로운 기전의 타우 타깃 치료제 개발 도전

 배애님 치매DTC융합연구단장이 치매 치료제 개발에 대해 설명하고 있다. /KIST 제공

미국 FDA에서 임상을 승인받은 치매 치료제는 대부분 베타아밀로이드 단백질 억제 기전을 갖고 있다. 임상 조사기관 ‘글로벌데이터(GlobalData)’에 따르면 2017년 기준 베타아밀로이드 단백질을 타깃으로 한 약물 개발은 152건에 달한다. 반면 타우 단백질을 타깃으로 한 약물 개발은 75건에 그친다.

2017년 기준 발견된 치매 치료제 후보물질은 약 146개, 전임상(동물실험) 중인 치매 치료제 후보물질은 358개에 달한다. 이같은 수치는 전세계 대학이나 연구기관, 바이오벤처, 글로벌 제약사들이 치매 치료제 개발에 적극적으로 뛰어들고 있다는 사실을 보여준다.

하지만 전임상 단계를 통과해 임상중인 치료제 수는 급격히 줄어든다. 임상 1상 단계는 63개, 임상 2상은 43개, 임상 3상은 24개에 불과하다. 배애님 단장은 “전임상에서 성공적인 결과가 나와야 임상 1상에 진입하는 후보약물들이 많아진다”며 “확률적으로 볼 때 전임상을 할 수 있는 후보물질이 좀 더 많이 발견돼야 치매 치료 신약 개발 확률이 높아질 것”이라고 말했다.

치매DTC융합연구단은 현재 4종의 타우 타깃 치매 치료 후보물질을 발굴, 전임상 성공 확률이 높은 물질을 도출하기 위한 연구를 하고 있다. 이 중 ‘DTC0100’은 신경세포 내로 타우 단백질이 들어오지 못하게 하는 수용체를 발현하는 기전을 갖고 있어 유망한 후보물질로 꼽힌다.

배 단장은 “타우 타깃 치료제의 경우 현재 싱가포르 소재 글로벌 제약사 ‘TauRX 세라퓨틱스’의 후보물질 ‘TRx0237’이 가장 앞서 임상을 진행하고 있다”며 “DTC0100을 비롯한 연구단에서 개발 중인 후보물질 4종은 TRx0237과는 전혀 다른 기전의 약물이기 때문에 충분히 경쟁력이 있을 것으로 보인다”고 말했다.

서울 성북구 한국과학기술연구원(KIST) 소재 치매DTC융합연구단의 약물 합성 실험 장치. /KIST 제공.

◇ 또다른 가능성...교세포 조절 치료제 개발 ‘속도’

연구단은 또 신경세포가 아닌 비신경세포 손상에 의한 인지기능 장애를 개선하기 위한 또다른 치매 치료제 개발도 시도하고 있다. 이 연구는 이창준 KIST 신경교세포연구단 박사 연구팀이 최근 비신경세포가 소뇌의 기능에 관여하는 메커니즘을 밝힌 연구에 착안해 진행되고 있다.

이창준 박사 연구팀은 소뇌 속의 비신경세포인 ‘별세포’가 억제성 신호전달 물질인 ‘가바(GABA)’를 생산하고 분비하는 역할을 하며, 비신경세포에 항상 존재하는 ‘지속적 가바’는 소뇌 신경세포의 흥분 정도, 신호전달, 시냅스의 환경에 따른 구조·기능적 변화 등을 조절한다는 사실을 알아내고 지난달 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표했다.

박기덕 치매DTC융합연구단 박사는 “반응성 비신경세포에서 가바가 과생성될 경우 학습 및 기억 능력에 장애가 생긴다는 메커니즘을 기존 이창준 박사 연구팀 연구 등을 통해 확인했다”고 밝혔다. 현재 박기덕 박사 연구팀은 이같은 가바 과생성을 억제하는 후보물질 ‘KDS2010’을 찾아내고 전임상을 진행하고 있다.

박기덕 박사는 “KDS2010의 전임상 중간 결과를 보면 가바 과생성 억제 효능이 우수한 것으로 확인됐다”며 “올해 안에 전임상을 완료하고 내년 임상에 진입할 수 있도록 할 것”이라고 밝혔다.

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‘제약사 포기에도 후퇴 없다’ 치매 조기 진단 춘추전국시대

2018. 1. 13.

  글로벌 제약사 화이자가 이달 6일 자체 개발 중이던 치매 치료제 연구를 전면 중단한다고 선언했다. 이어 8일에는 글로벌 제약사 악소반트 사이언스도 치매 치료제 개발을 포기하고 사업부를 전면 정리하기로 발표했다. 작년 9월부터 11월까지 국가치매연구개발위원회 위원장을 맡았던 묵인희 서울대 의대 교수는 “오랫동안 투자를 했는데 임상에서 실패하는 경우가 많아지자 기술력에 자신이 있는 회사들을 제외하고는 임상시험 결과를 지켜보겠다는 입장으로 선회하고 있는 것”이라고 말했다.

  치매 연구가 그만큼 어렵다는 방증이다. 그렇다고 치료제 연구가 침체된 것은 아니다. 오히려 미국을 비롯한 주요 선진국은 국가 차원에서 공격적으로 연구비를 늘리고 있다. 9일 미국 경제지 월스트리트저널은 “미국국립보건원(NIH)이 지원한 치매 연구비는 2013년에서 2017년 사이에 세 배 늘었다. (제약사들의 후퇴에도 불구하고) 초기 조치를 중심으로 과학 연구는 여전히 이어지고 있다”고 분석했다.

  특히 치매를 조기에 진단하기 위한 연구가 세계적으로 활발하다. 치료가 어려운 만큼 초기에 발견해 진행을 최대한 늦추는 것이 중요하기 때문이다. 암을 비롯한 모든 난치병이 조기 발견의 중요성을 강조하지만 치매는 더욱 특별하다. 인류는 아직 치매의 여러 종류 중 절대 다수를 차지하는 알츠하이머병의 원인을 제대로 모른다. 사전 진단을 위해 무엇을 측정해야 할지 그 항목을 정하는 것부터가 연구 과제다.

 

피 한 방울로 치매를 조기 진단할 수 있을까? 많은 연구자들이 실현을 위해 노력 중이다. 아밀로이드 검출도 연구 중이고, 타우 단백질 검출도 기초과학 수준에서 연구되고 있다. - 랭커스터대 제공

  그렇다 보니 치매 진단 기술 연구는 춘추전국시대를 떠올리게 할 만큼 다방면에 걸쳐 있다. 오랫동안 알츠하이머병의 원인으로 생각해 온 뇌 속 노폐물 단백질인 아밀로이드 베타를 전용 양전자단층촬영(PET)으로 찍어 확인하는 게 현재의 진단법이다. 이나마 임상에서 진단에 활용하기 시작한 지 5년 남짓밖에 되지 않았다. 묵 교수는 “치매의 증상인 인지 저하가 나타나기 최장 20년 전부터 뇌에 아밀로이드 베타가 쌓이기 때문에 이것을 사전에 눈으로 확인한다는 것은 조기 진단 분야의 큰 진전”이라고 말했다.

 

  하지만 여전히 어려움이 있다. 쌓인 양이 시간에 따라 일정하게 증가하지 않기 때문에 현재로서는 검출이 돼도 아밀로이드가 언제부터 뇌에 쌓이기 시작했는지 알 방법이 없다. 또 비싸기 때문에 젊은 정상인이 미리 진단하기에는 부담이 크다. 65세 이상 검사자의 80%는 이미 치매 증상이 나타난 뒤인데 이 단계에서는 이미 돌이킬 수 없이 진행된 단계일 때가 많다.

  현재 조기 진단 분야는 크게 두 가지 전략을 연구 중이다. 하나는 초기 치매의 단계를 추정할 수 있는 새로운 지표를 개발하는 것이다. 아밀로이드 베타 대신 또 다른 뇌 속 노폐물 단백질인 타우 단백질의 농도를 측정하는 연구가 대표적이다. 타우 단백질은 아밀로이드 베타와 달리 시간에 따라 일정하게 축적량이 늘기 때문에 그 양을 측정하면 치매 단계 추정이 가능하다. 현재 세계 여러 연구팀이 이 특성을 진단에 활용하기 위한 기초연구를 진행 중이다.

  다른 하나는 고가인 PET 대신 좀 더 간편하게 진단할 방법을 찾는 것이다. 크게 세 분야가 널리 연구되고 있다. 먼저 혈액 검사를 이용하는 방법이다. 한국에서는 묵 교수와 이동영 서울대 의대 교수 팀이 지난해 10월 혈액을 이용한 진단 도구를 개발해 국내 특허를 받고, 국내 기업에 기술을 이전한 사례가 있다. 묵 교수는 “혈액 속 아밀로이드 베타를 측정하면 농도가 들쭉날쭉한 경향이 있는데, 이것을 가지런하게 정리하는 처리 기술을 개발한 것”이라며 “네 종류의 추가 지표 단백질도 발굴해 뇌 속 아밀로이드 베타 단백질의 침착 여부를 더 정밀하게 알 수 있게 했다”고 말했다. 검사 예측 정확도는 최대 90%에 이른다는 게 묵 교수의 설명이다.

  새로운 진단 단백질을 탐색하는 연구팀도 있다. 뇌에 아밀로이드 덩어리가 쌓일 때는 신경세포가 모여 ‘엑소좀’이라는 주머니에 단백질을 담아 혈액 내에 방출한다. 최영식 한국뇌연구원 뇌질환연구부장은 “이 엑소좀을 분석해 사전 진단이 가능한 단백질 후보를 찾고 있다”고 말했다.

  

알츠하이머병에 걸린 사람과 정상인의 뇌를 양전자단층촬영(PET)으로 검사해 보면 아밀로이드 베타 단백질은 초반에 급격히 증가하지만(아래 세 그림), 타우 단백질은 시간에 따라 서서히 증가함을 알 수 있다. 미국 버클리 캘리포니아대는 이 현상을 이용해 치매 조기 진단이 가능하다는 연구 결과를 2016년 세계적인 학술지 뉴런에 발표했다. - UC버클리 제공

  타우 단백질을 뇌척수액이나 혈액에서 검출하려는 시도도 있다. 아밀로이드에 비해 혈액 내 단백질 농도가 더 낮기에 진단에 이용하기가 훨씬 까다롭다. 하지만 보다 간편한 검사가 가능한 장점이 있어 많은 연구팀이 연구 중이다. 영국 랭커스터대 연구팀은 팔에서 뽑은 혈액에서 혈장을 분리한 뒤 빛을 통과시켜 성분을 분석하는 기법을 작년 9월 개발했다. 치매 환자에게 많은 혈액 물질이 검출되면 치매를 사전 진단할 수 있다. 작년 7월 미 오하이오주립대 연구팀도 뇌척수액과 혈액을 이용해 사전 진단하는 기술을 개발해 학술지 사이언스 어드밴시스에 발표하기도 했다.

  게놈 데이터를 이용한 예측법도 연구 중이다. 알츠하이머를 유발할 가능성이 높은 유전자를 파악하는 방법이 대표적이다. 캐나다 맥길대 연구팀은 지난해 10월 뇌세포 사이에 신호 전달을 하도록 유도하는 단백질을 만드는 유전물질(RNA)이 치매 환자의 경우 정상인보다 빨리 분해됨을 확인해 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 발표했다. 연구책임자인 하메드 나자파바디 맥길대 인간게놈학과 교수는 “게놈 데이터를 수학적으로 해석하는 방법으로 RNA 분해 패턴을 예측할 수 있다”며 “이를 바탕으로 치매를 조기 진단하는 기법을 개발 중”이라고 밝혔다.

  영상 진단법도 진화하고 있다. 최 연구부장은 “세계적으로는 의료 영상이나 유전정보 데이터에 인공지능을 결합해 사전에 치매를 예측하는 연구가 크게 유행 중”이라고 말했다. 이 분야 국내 대표적 연구자인 이종민 한양대 전기·생체공학부 교수는 “PET나 자기공명영상(MRI)과 딥러닝, 유전자 연구를 접목해 치매 고위험 유전자를 찾는 연구를 진행 중”이라며 “이를 통해 치매를 조기 진단하고 병의 진행 상황을 확인할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

 

 

 

 

 

 

치매가 걱정, 당장 운동 시작하라

2017. 9. 15.

© 제공: Kormedi 치매가 걱정, 당장 운동 시작하라 치매 인구가 급증하면서 중년의 시기에 치매 걱정을 하며 살아가는 사람들이 적지 않다. 그렇다면 완치가 불가능한 치매를 사전 예방할 수 있는 방법은 없을까.

이와 관련 주기적인 운동이 치매를 예방할 수 있는 최선의 방법 중 하나이고 젊었을 때부터 운동을 빨리 시작하면 할수록 효과도 크다는 연구 결과가 있다.

아울러 지적 자극을 받을 수 있는 여가활동이나 보수가 주어지는 일거리, 봉사활동, 연구 활동 등도 기억력의 쇠퇴를 막는데 도움을 줘 결국 치매의 위험을 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

호주 멜버른대학교 의과대학 정신의학과 연구팀은 “그동안의 연구 성과를 종합해 봤을 때 규칙적인 운동이 두뇌 인지력을 보호하는데 매우 효과적이며 또 우울증이나 걱정 등 정신 건강에도 좋다”고 밝혔다.

이어 “노인들은 걷기를 포함해 일주일에 150분간 운동을 하는 것을 권장하고 싶다. 두뇌 건강에 관한 한 매우 느리게 걷지만 않는다면 걷기가 도움이 된다”고 덧붙였다.

두뇌를 활성화시키는 취미생활도 도움이 된다. 가령 악기 연주와 콘서트 관람, 독서클럽 가입 등 자신이 즐거움을 느끼는 취미생활을 한다면 치매 예방에 효과가 있다는 것이다.

하지만 하기 싫은 취미생활을 할 경우 스트레스를 받아 건강에 좋지 않은 만큼 자신이 원하는 것을 찾아야 한다. 특히 노후 건강을 위해서는 중년의 시기가 중요한 것으로 드러났다.

4, 50대에 고혈압과 비만 등이 있을 경우 7, 80세 때 두뇌 건강에 좋지 않은 영향을 미친다는 것이다. 운동 역시 중년부터 꾸준히 한다면 치매 예방에 효과가 큰 것으로 나타났다.