알츠하이머병·파킨슨병 발병 지연시키는 약물 발견

남가주대학교(USC) 케크 의대 외과학과의 한 연구원이 알츠하이머병과 파킨슨병의 발병을 늦추고 수두증을 치료하는 데 획기적인 진전을 발견했습니다. 외과 기초 연구 책임자인 홍영권 박사와 그의 팀은 뇌에서 체액과 세포 파편을 제거하는 데 도움이 될 수 있는 약물을 개발했습니다.

신체와 마찬가지로 뇌에는 세포 폐기물을 제거하는 자체 림프계가 있습니다. 홍 박사는 "하수 시스템과 같으며 모든 것이 작동하고 깨끗하게 유지되려면 잘 배수되어야 합니다."라고 설명했습니다. 뇌의 림프계가 제대로 배수되지 않으면 체액과 파편이 축적될 수 있습니다. 체액이 축적되면 뇌를 보호하고 영양을 공급하는 뇌척수액이 들어갈 공간이 줄어듭니다.

수두증은 뇌에 체액이 축적되는 것입니다. 이 체액은 두개골과 뇌 자체에 압력을 가할 수 있습니다. 어린이의 두개골 뼈 발달이 완료되지 않았기 때문에 수두증은 두개골의 변형과 성장하는 뇌의 손상을 일으킬 수 있습니다.

성인의 경우 수두증은 뇌가 딱딱해진 두개골에 압력을 가하여 두통과 시력 문제에서 조정 장애, 인지 문제까지 다양한 증상을 유발합니다. 파킨슨병과 알츠하이머병은 여러 가지 원인이 있지만 뇌에 노폐물과 플라그가 축적되는 것이 각 질환의 중요한 요인입니다.

대형 파이프의 이점 홍의 팀은 뇌에서 체액과 노폐물의 배출을 가속화할 수 있다고 이론화했습니다. 그는 "2인치 파이프 때문에 너무 느리게 배출되는 주방 싱크대를 생각해 보세요."라고 말했습니다. "우리는 4인치 직경의 파이프를 제공할 수 있습니다." 홍의 팀은 먼저 배수 과정을 수동으로 자극하는 아이디어를 개발했고, 그런 다음 림프관의 직경을 증가시키는 화합물을 개발했습니다.

Piezo1 활성화는 CDH5 염색 영역을 줄이고 폴리디메틸실록산(PDMS) 칩에서 시뮬레이션된 림프관에서 배수를 증가시킵니다. (a) 이 연구에 사용된 림프관의 3D 모델의 개략도. (b) F-액틴과 CDH5로 염색된 엔지니어링된 림프관의 형광 공초점 이미지. (c) CDH5로 염색된 세포 접합부의 상대적 영역. (d) 배수 측정을 위해 준비된 림프관 내피 세포(LEC)에서 Piezo1 수치의 효율적인 감소를 확인하는 Western blot 분석. 출처: Nature Neuroscience(2024). DOI: 10.1038/s41593-024-01604-8

홍의 연구는 올해 3월 Nature Neuroscience에 게재되었고, 그와 그의 팀은 이 흥미로운 개발에 계속 노력하고 있습니다.

이 이야기의 특이한 측면은 의학 및 외과 연구 분야에서 수십 년의 경험에도 불구하고 홍은 이전에 신경과학 연구를 한 적이 없다는 것입니다. 그의 모든 연구는 목 아래 부위에 집중되어 있었습니다. 그는 교회에서 이 프로젝트에 대한 영감을 얻었습니다.

그의 교인 중 한 명은 성인형 수두증을 앓고 있으며 고속도로에서 운전하는 동안 갑자기 시력을 상실했습니다. 이 사건을 접한 홍씨는 자신이 도와줘야겠다는 생각이 들었다. "저는 영적인 부르심을 느꼈습니다. 뭔가를 해야 했습니다."

홍씨는 신경과학 연구에 대한 첫 경험에도 불구하고 모든 것이 조화를 이루어 놀랍도록 잘 작동했다고 언급했습니다. 물론 전 세계 수백만 명의 사람들을 도울 수 있는 잠재력도 있습니다. "정말 놀라운 일이었습니다."라고 그는 말했습니다. "이것은 과학과 신앙의 완벽한 조합입니다."