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알츠하이머로 손상된 기억 회복할 수 있다
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알츠하이머로 손상된 기억 회복할 수 있다
  • 의약뉴스 이한기 기자
  • 승인 2019.01.23 17:56
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알츠하이머병으로 인한 기억 손상을 회복시킬 수 있는 방법이 있다는 연구결과가 나왔다.

국제학술지 브레인(Brain)에 22일(현지시간) 게재된 이 연구는 알츠하이머병 후기 단계의 특징인 기억 손상을 되돌릴 가능성이 있는 새로운 접근법을 제시한다.

미국 뉴욕주립대학교 시스템에 속한 버펄로대학교의 과학자들이 이끈 연구팀은 DNA 염기서열 이외에 후성유전학적 유전자 변화에 주목하면서 알츠하이머병 동물모델의 기억력 저하를 되돌릴 가능성이 있다는 것을 발견했다.

연구 책임저자인 젠 얀 박사는 “우리는 기억 손상에 관여하는 후성유전적 요인들을 발견했을 뿐만 아니라 동물모델에서 이를 일시적으로 되돌릴 수 있는 방법을 발견했다”고 말했다.

이 연구는 가족성 알츠하이머병 유전자 돌연변이를 보유한 쥐 모델과 알츠하이머병 환자의 사후 뇌 조직을 이용해 진행됐다.

알츠하이머병은 후성유전적 이상과 연관이 있다. 알츠하이머병은 노화 같은 환경적 및 유전적 요인들로 인한 후성유전적 변화에 따라 유전자 발현이 변화하면서 발병하는데 구체적으로 어떻게 발병하는지는 규명되지 않았다.

얀 박사는 알츠하이머병에서 후성유전적 변화가 급격한 인지력 저하가 나타나는 후기 단계에 주로 일어난다고 설명했다. 인지력 저하의 원인 중 하나로는 학습 및 단기 기억과 관련된 글루타메이트(glutamate) 수용체의 감소가 꼽힌다.

얀 박사는 “우리는 알츠하이머병에서 전두엽 내 글루타메이트 수용체 소단위가 하향조절되며, 흥분성 신호가 방해돼 작업 기억이 손상된다는 것을 알아냈다”고 밝혔다.

연구팀은 글루타메이트 수용체의 감소가 억제적인 히스톤 변화라는 후성유전적 과정의 결과라는 점을 발견했다. 얀 박사는 알츠하이머병과 연관된 비정상적인 히스톤 변화가 유전자 발현을 억제하고 글루타메이트 수용체를 감소시키며, 이는 시냅스 기능 손상 및 기억 결함으로 이어진다고 부연했다.

연구팀은 억제적인 히스톤 변화가 효소에 의해 조절되거나 촉진될 수 있기 때문에 잠재적인 약물 표적을 찾아낸 것이라고 강조했다.

얀 박사는 “이 연구는 후성유전적 변화와 알츠하이머병의 상관관계를 규명했을 뿐만 아니라 글루타메이트 수용체 회복을 위해 후성유전적 효소를 표적으로 삼음으로써 인지기능장애를 해결할 수 있다는 것을 밝혀낸 것”이라고 전했다.

이에 따라 억제적인 히스톤 변화를 조절하는 효소를 저해하도록 만들어진 화합물이 알츠하이머병 동물모델에 세 차례 주사로 투여됐다.

얀 박사는 “이 효소 억제제를 알츠하이머 동물에 투여한 결과 인식 기억, 공간 기억, 작업 기억 측정을 통한 인지기능의 회복이 관찰됐다. 극적인 인지력 향상이 관찰돼 매우 놀랐다. 또한 전두엽 내 글루타메이트 수용체 발현과 기능 회복이 확인됐다”고 설명했다.

이러한 개선 효과는 1주일 동안 지속됐다. 연구팀은 후속 연구에서는 뇌에 좀 더 효과적으로 침투하면서 더 오래 지속될 수 있는 화합물을 개발하는데 초점을 맞출 계획이다.

얀 박사는 후성유전적 접근법은 유전자 하나만을 수정하는 것이 아니라 유전자 네트워크를 수정할 수 있다며 “이는 세포들을 집합적으로 정상 상태로 되돌리고 복잡한 뇌 기능을 회복시킬 것”이라고 말했다.

그러면서 “특정 후성유전적 효소를 표적으로 삼으면서 알츠하이머병에서 조절되지 않는 많은 유전자들을 정상화할 수 있다면 인지기능 및 행동을 회복시키는 것이 가능할 것이다”고 덧붙였다


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