신개념 물질 개발로 파킨슨병 치료 전기 마련

 

신개념 물질 개발로 파킨슨병 치료 전기 마련 

 

  

- 미지의 병 파킨슨의 근본적 치료를 위한 토대 마련

- 뇌의 자기 보호 원리 활용, 기존 약물보다 효과는 크고 부작용은 줄어

 

4월 11일은 세계 파킨슨병의 날이다. 고령화 사회로 접어들면서 퇴행성 뇌질환은 심각한 사회적 문제로 대두되고 있다. 이런 퇴행성 뇌질환 중 파킨슨병은 치매 다음으로 많은 환자가 발생하고 있다. 파킨슨병은 뇌에서 도파민을 생성하는 신경세포가 죽으면서 병이 발생하는 것으로 알려져 있는데, 현재까지 치료제는 증상 완화에 그치고 있다. 손이 떨리기 시작하면서 운동장애가 차례로 나타나는 파킨슨병은 확실한 검사, 진단이 모두 어렵고 치료제 부작용도 커 환자의 삶의 질을 심각하게 저하시킨다.  

 

한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 뇌과학연구소 박기덕 박사, 울산대학교 의과대학 황온유 교수 공동 연구팀은 신경세포가 스스로를 보호하는 원리를 이용하여 도파민을 생성하는 신경세포를 보호하는 물질을 개발했다. 연구 결과는 의약화학 분야의 세계적인 저널 ‘Journal of Medicinal Chemistry’ 최근호에 ‘Discovery of Vinyl Sulfones as a Novel Class of Neuroprotective Agents toward Parkinson’s Disease Therapy‘라는 제목으로 게재되었다.

 

연구팀은 사람에게 자체적으로 존재하는 방어기작에 주목했다. 외부에서 퇴행성 뇌질환을 일으키는 물질, 즉 산화 스트레스가 침입하면 인체의 대표적 방어기작인 Nrf2*가 활성화가 된다. Nrf2는 인체의 다양한 방어 유전자를 발현시킴으로써 외부의 스트레스로부터 신경세포를 보호하게 된다. 본 연구에서는 Nrf2 활성화를 증대시키는 화합물을 개발하였고, 개발된 물질을 신경세포에 주입한 결과 Nrf2가 활성화 될뿐 아니라, 이에 따른 다양한 인체 방어 물질의 양이 크게 증가함을 발견했다.

*Nrf2: Nuclear factor E2-related factor 2, 특정 유전자를 발현하여 인체의 방어기작을 작동시키는 것에 에 관여하는 단백질(전사인자)로 생쥐와 사람에게 존재한다.  

 

그 결과 파킨슨병 연구에 주로 쓰이는 MPTP-생쥐 모델*의 뇌에서 뛰어난 신경세포보호 효과를 보였으며 이로 인해 쥐의 운동장애가 현저히 개선되었다. 이는 기존 파킨슨병 치료제인 셀레질린보다 150%이상 효과가 향상된 것이다. 또한 셀레질린은 장기간 복용시 약 자체의 독성으로 인해 부작용이 컸었는데, 개발된 물질을 사용한 쥐에서는 부작용 역시 줄어듬을 확인하였다.

 

* MPTP-생쥐 모델: 파킨슨병 연구를 위해 고안된 생쥐 모델로 산화스트레스를 일으켜 파킨슨병을 발병시킨다.  

KIST 박기덕 박사는 “치매나 파킨슨병과 같은 퇴행성 뇌질환의 근원적인 치료는 여전히 힘들고 현재까지 거의 불가능하지만, 인체의 방어기작을 활성화시킴으로써 신경세포를 보호함으로써 뇌질환의 예방 및 치료가능성을 열었다는 데 연구의 의의가 있다”고 말했다.

 

 ○ 연구진

 

                                         박기덕 박사

 

 

 ○ 그림자료

 

<그림1>

Nrf2 활성화를 통한 신경세포 보호 기작

- 치료제 후보물질이 Nrf2를 Keap1으로부터 분리시키면 Nrf2는 활성화되어 핵안으로 이동한 후 인체 방어기작에 관련된 유전자를 발현시킴으로써 신경세포를 보호함

 

 

<그림2> 개발된 물질의 화학식

 

 

<그림 3> 파킨슨병 동물모델의 뇌 흑질에서 신규 파킨슨병 치료 후보물질(12g)의 신경세포 보호 효과 및 운동능력 회복 효과

 

가. 파킨슨병 동물모델인 MPTP-쥐 모델의 뇌 흑질 부분에서 신경세포가 사멸되면서 세포가 염색되지 않음을 볼 수 있음. 반면에 치료 후보물질 12g를 복용한 MPTP-쥐 모델에서는 신경세포가 죽지 않음을 확인함.

 

 

 

 

나. 파킨슨병 동물모델은 일반쥐에 비해 운동 장애를 나타냄. 대표적으로 코너 돌기와 위에서 내려오는 시간을 측정하면 일반쥐의 2-3배의 시간이 소요됨. 이러한 파킨슨병 동물모델에 치료후보물질 (12g)를 복용시키면 일반쥐와 비슷한 운동신경으로 회복됨.

 

 

 

보도

- 중앙일보 : 파킨슨병 근본 치료 물질 개발

- YTN사이언스 : 부작용 줄인 파킨슨병 치료 물질 개발

- 디지털타임스: 부작용 적은 파킨슨병 치료 신물질 개발

- 전자신문 : 기존약보다 부작용 적고 효과 좋은 파킨슨 병 치료제 개발돼

- 동아사이언스 : 파킨슨병 치료 가능성 열었다