방향족 저분자화합물을 산화환원(redox)시켜 아밀로이드 베타(Aβ)와 활성산소(free radical)를 억제할 수 있음을 보여주는 개념도(왼쪽, 가운데 그림). 산화 환원 결과 알츠하이머를 유발하는 아밀로이드 베타 등이 크게 감소했고, 실험쥐의 손상된 인지기능이 개선됐다.(오른쪽 그림) /자료제공=KAIST알츠하이머의 여러 발병원인들을 동시다발적으로 억제할 수 있는 치료제 개발법을 국내 연구진이 밝혀냈다.
한국과학기술원(KAIST)은 본원의 임미희 화학과 교수 연구팀이 단순한 방향족 저분자화합물의 산화환원반응을 이용해 알츠하이머를 일으킨다고 알려진 활성산소종(높은 반응성의 산소를 포함한 분자들의 총칭), 아밀로이드 베타, 금속 이온 등을 동시다발적으로 손쉽게 억제할 수 있는 치료제 개발 원리를 새롭게 증명했다고 11일 밝혔다. 해당 저분자 화합물의 산화 환원반응을 통해 산소종에 대한 항산화 작용의 가능성이 확인된 것이다. 아울러 아밀로이드 베타, 금속-아밀로이드 베타의 응집과 섬유형성 정도가 확연히 감소되는 것도 입증됐다. 금속-아밀로이드 베타란 금속이온과 아밀로이드 베타가 결합한 것이다.
임 교수팀은 해당 기법을 동물실험을 통해서도 입증했다. 알츠하이머에 걸린 실험용 쥐에 체외반응성이 좋고 바이오응용에 적합한 대표 저분자화합물을 주입한 결과 뇌속에 축적됐던 아밀로이드 베타의 양이 크게 줄었다. 해당 쥐의 손상된 인지능력과 기억력도 개선됐다. 이번 연구 결과는 단순한 저분자 화합물을 구조변화시켜 산화환원 정도를 조절하는 것으로도 손쉽게 치료제를 디자인하고, 여러 알츠하이머 원인 인자들을 동시에 조절할 수 있음을 증명했다는 점에서 의미가 있다. 임 교수는 “이 방법을 신약 개발의 디자인 방법으로 사용한다면 비용과 시간을 훨씬 단축시켜 최대의 효과를 가질 수 있다”고 설명했다.
이번 연구에는 백무현 KAIST 교수, 이주영 서울아산병원 교수가 참여했다. 연구 결과는 지난 4월 1일자 국제학술지인 ‘미국 화학회지(Journal of the American Chemical Society)’에 실렸으며 편집자 선정 우수 논문으로 선정되기도 했다. 한국연구재단과 기초과학연구원, 서울아산병원 등이 이번 연구를 지원했다.
