한국기초과학지원연구원은 질량분석연구부 김영혜 박사가 인간신경줄기세포의 3차원 분화를 통해 알츠하이머 환자 뇌의 병리학적 특징을 구현한 실험모델을 개발하고 알츠하이머의 대표적인 발병 이론으로 알려진 아밀로이드 가설을 실험적으로 입증하는데 최초로 성공했다고 13일 밝혔다.
이번 연구는 미국 하버드의대 김두연 교수와 공동연구를 통해 이뤄졌으며, 연구성과는 세계 최고 권위의 학술지 네이처지 이달 12일자 온라인판에 게재됐다.
김 박사는 인간신경세포에 돌연변이 유전자를 삽입한 뒤 최근 주목받고 있는 3차원 배양기술을 통해 신경세포로 분화시켰다. 알츠하이머 질환의 중요 요인인 베타 아밀로이드 펩타이드의 축적을 유도해 치매 환자 뇌 조직에서만 발견되는 노인반을 구현했으며, 실험용 쥐에서 유도할 수 없었던 세포내 신경섬유다발을 구현하는데 성공했다.
그동안 치매를 포함한 뇌질환 연구는 주로 생쥐를 이용한 동물실험에 의존해 왔으나, 생쥐의 뇌 조직 및 생리현상이 인간과 크게 큰 어려움을 겪어왔다.
이번 연구는 이런 문제점을 보완했을 뿐 아니라 동물모델에 비해 제작이 용이하고 실험에 소요되는 기간을 획기적으로 단축할 수 있어 치매 치료제 개발을 가속화 할 수 있는 모델의 개발이라는 점에서 큰 의미를 갖는다.
또한 연구 시료 수급 및 모델 제작에 어려움이 큰 다른 퇴행성 뇌질환 연구에도 적용될 수 있어 줄기세포를 활용한 뇌질환 연구 분야의 발달에 추진력을 제공할 전망이다.
김영혜 박사는“이번 연구는 알츠하이머 질환의 발병 메커니즘에 대한 중심가설을 실험적으로 입증한 세계 최초 사례로, 알츠하이머 치료제 개발연구를 가속화 할 수 있는 실험 모델을 개발했다는 점에서 큰 의의가 있다”며 “기초지원연이 구축한 국내 최고사양의 질량분석기를 활용한 오믹스 연구를 통해 치매 바이오마커를 발굴할 후속 연구로 이어갈 계획”이라고 밝혔다.
