국내 연구진이 줄기세포를 활용해 장과 뇌를 연결하는 새로운 실험 모델을 개발하며 알츠하이머병 치료의 가능성을 제시했습니다. 이 연구는 알츠하이머병의 원인이 되는 단백질이 장에서 뇌로 이동하는 경로를 규명하고, 이를 이용하여 알츠하이머병 치료법을 찾는데 노력했습니다.
장과 뇌를 잇는 오가노이드의 새로운 가능성
서울대 의대 연구진은 줄기세포를 활용해 장과 뇌를 연결하는 미주신경을 오가노이드(미니 장기)로 재현했습니다. 오가노이드는 줄기세포를 특정 장기와 유사한 구조로 배양한 것으로, 장뇌축 세포 실험을 위해서 특별히 만들어졌습니다. 연구진은 역분화줄기세포를 통해 뇌 신경세포와 대장세포로 분화한 뒤, 이를 미주신경과 대장 오가노이드로 연결했습니다.
알츠하이머병 원인 단백질의 이동 경로를 체크하는 데 성공
연구 결과부터 말하자면 알츠하이머병을 유발하는 아밀로이드 베타와 타우 단백질이 미주신경을 따라 장에서 뇌로 이동하는 경로가 밝혀졌습니다. 이들 단백질은 장뇌축을 통해 신경세포를 손상시키며 알츠하이머병의 주요 원인이 되는 것으로 확인되었습니다. 특히, APOE4 유전자를 가진 사람의 경우, 단백질 이동 속도가 더 빠르고 양도 많아 위험성이 높은 것으로 나타났습니다.
혈뇌장벽과 미주신경의 미묘한 상관관계
기존의 알츠하이머병 연구는 혈류를 통해 단백질이 뇌로 이동한다고 가정했지만, 뇌에는 혈뇌장벽(Blood Brain Barrier)이 있어 큰 분자가 뇌로 들어갈 수 없습니다. 연구진은 미주신경을 통해 단백질이 뇌로 이동한다는 사실을 처음으로 밝혀내며, 알츠하이머병 치료에 관한 가능성을 높였습니다.
가능성이 보이는 두가지 치료법
이번 연구는 알츠하이머병 치료제를 미주신경을 통해 뇌에 전달하는 방법과 장에서 병원성 단백질을 제거하는 방법 두 가지 가능성을 제시했습니다. 미주신경은 뇌에 도달하는 부위에 혈뇌장벽이 없어 약물을 뇌까지 효율적으로 전달할 수 있는 경로로 활용될 수 있습니다. 또한, 장에서 아밀로이드 베타와 타우 단백질을 제거하면 발암 물질이 뇌로 이동하는 양을 줄일 수 있을 것으로 예상됩니다.
타우 단백질의 전파 경로에 대한 분석이 추가로 필요
연구진은 타우 단백질이 신경세포에서 다른 신경세포로 퍼져 나가는 경로를 확인했습니다. 이러한 발견은 병원성 단백질의 확산을 막거나 이를 통해 치료제를 전달할 수 있는 새로운 기회를 제공합니다. 이는 알츠하이머병 뿐만 아니라 유사한 경로로 전파되는 질환 치료에도 응용될 가능성이 높습니다.
연구 계획의 방향성
이번 연구는 알츠하이머병의 새로운 치료법을 개발할 수 있는 기초를 만들었습니다. 연구진은 앞으로 더 많은 실험과 임상 연구를 통해 약물 전달 효율을 높이고, 장에서의 병원성 단백질 제거 방법을 개선할 계획입니다. 이러한 연구는 알츠하이머병 환자들에게 획기적인 치료법을 제공할 가능성을 열어줍니다.
결론
줄기세포를 활용해 장과 뇌를 연결하는 실험 모델은 알츠하이머병 치료의 새로운 가능성을 열었습니다. 병원성 단백질 이동 경로를 규명하고 이를 차단하거나 활용할 수 있는 방법을 사용함으로써, 신경퇴행성 질환 치료의 새로운 장을 열어갈 것으로 기대됩니다. 추가적인 연구와 개발이 진행된다면, 많은 환자들이 더 나은 치료 옵션을 제공받을 수 있을 것입니다.