경상대학교 생명과학부 김명옥 교수 연구팀이 천연단백물질 '오스모틴'(Osmotin)이 알츠하이머 치료에 탁월한 효과가 있음을 세계 최초로 규명했다. 연구결과는 '분자 정신의학' 온라인에 지난 3월 22일 게재됐다.
경상대 자연과학대학 생명과학부 김명옥 교수팀은 식물에서 분리한 천연단백물질 오스모틴이 알츠하이머 치료에 탁월한 효과가 있음을 세계 최초로 규명했다. 또한 치매 치료제로서 원천기술 개발뿐만 아니라 상용화 성공 가능성을 제시했다고 밝혔다.
김명옥 교수팀은 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 '미래유망융합기술 파이오니어사업'의 지원을 통해 연구를 진행했다. 이번 연구에는 경상대 응용생명과학부 박사후 연구원인 샤히드 알리샤 박사와 경상대 응용생명과학부 석박사통합과정 윤광호 씨가 공동제1저자로 참여했다.
김명옥 교수에 따르면 치매는 신경세포 사이의 아밀로이드 베타(Aβ) 축적, 신경 세포 내의 세포골격단백질의 경화, 인지기능의 감퇴라는 세 가지 특징이 나타난다. 이 세 가지 특징을 감소시키거나 억제시키는 약물들의 개발이 이뤄지고 있지만 주로 합성 화합물로 이뤄져 있어 부작용이 나타나는 경향이 크다. 결과적으로 치매의 증상을 완화시키는 정도에 머무를 뿐 치료제로서 효율은 크게 좋지 않았다.
치매는 신경세포 내에서 여러 기전이 복잡하게 얽혀 있다. 따라서 뇌세포 사멸억제, p-tau, 아밀로이드 플라그 생성 등을 억제, 시냅스를 증진시키는 약물·물질로서 치매치료 및 개선에 부작용이 없는 천연물질이 가장 적합하다. 아직까지 치매를 근본적으로 치료할 수 있는 치료 약물 또는 물질은 개발되지 않고 있다.
연구팀은 기존 연구와 차별화한 전략으로 치매의 근본적인 치료 방법이 될 수 있다는 가설로 그 하위 신호 경로인 AMPK, SIRT1 및 SREBP2와 같은 단백질들의 활성을 조절 했다. 이를 통해 아밀로이드 베타 축적을 감소, 인지기능을 향상시켰다.
또한 SREBP2 발현의 현저한 증가로 치매 특징인 아밀로이드 베타 생성이 늘어나는 것을 확인함으로써 치매의 발병과 관련이 있다는 것을 규명했다.
본 물질은 동물세포가 가진 구조와 흡사한 점이 많아 인체에 부작용이 적고 혈액-뇌 장벽 통과가 용이하다. 뇌신경세포 퇴행에서 유래되는 치매 및 대사질환 치료에 효과적으로 개선할 수 있는 가능성을 가지고 있다.
연구팀은 이 연구 성과에 대해 미국과 국내에 특허 3건을 등록하고 국제특허 5건을 출원 중이다. 연구성과 가운데 일부 치매치료제 개발에 대해서는 국내 기업에 기술을 이전해 상용화를 추진 중이다.
김명옥 교수는 "이번 연구는 알츠하이머 병 및 퇴행성 뇌질환의 근본적인 발병 원인을 규명할 수 있는 시발점을 제공해 줄 뿐만 아니라 치료의 한계점을 해결해 줄 수 있는 밑바탕이 될 것으로 기대된다"고 연구의 의의를 설명했다.
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