[전문기술] 치매를 예방하는 방법. 질병을 일으키는 원인이 되는 단백질 두 종류를 찾아내는 방법.

[전문기술] 치매를 예방하는 방법. 질병을 일으키는 원인이 되는 단백질 두 종류를 찾아내는 방법.

 

 

알츠하이머병을 일으키는 주요 원인 물질인 아밀로이드베타와 타우 단백질의 상호작용 정도를 측정할 수 있는 방법이 개발돼 진단과 치료에 새로운 길이 열릴 것으로 기대된다.

치매를 일으키는 원인 질환 가운데 가장 큰 비중을 차지하는 알츠하이머병은 아밀로이드 베타 단백질과 타우 단백질이 뇌 속에 과도하게 쌓이면서 발병합니다. 이 두 가지 알츠하이머병 원인 단백질의 상호작용과 비중을 분석하는 방법을 컴퓨터 과학과 수학을 이용해 개발했다는 연구 결과가 발표됐다. 스페인 바르셀로나의 폼페우 파브라대학(UPF) 연구팀은 알츠하이머병의 두 가지 원인 단백질인 아밀로이드 베타와 타우의 상호작용과 신경세포 역학에 미치는 영향을 분석하는 새로운 방법을 개발했다고 밝혔다.
알츠하이머병을 정확히 진단하고 그에 맞는 치료법을 개발하는 데 큰 역할을 할 것으로 보인다.

지금까지 알츠하이머병의 원인에 대한 연구는 아밀로이드 베타 단백질이 신경세포 내에서 어떤 작용을 하는지를 밝히는 데 초점이 맞춰져 있었다. 아직까지 아밀로이드 베타와 타우 단백질이 어떻게 서로 영향을 주고받는지 밝혀지지 않았습니다.

연구를 주도한 구스타보 파토우 박사(컴퓨터신경과학)는 “컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 인실리코 시뮬레이션 기법을 활용하면, 실제로 환자들을 대상으로 실험하지 않고도 알츠하이머병에 대해 알 수 있다”고 설명했다.
컴퓨터 시뮬레이션을 통해 특정 질병의 원인과 치료법 등 다양한 연구를 진행할 수 있습니다. 알츠하이머병에 대한 진단과 치료방법을 개발하는데 도움이 되는 바이오마커를 발견함으로써 앞으로 관련 연구개발이 활발해질 것으로 기대된다.

연구팀은 알츠하이머병에 대한 의학적, 생물학적 지식에 기반한 수학적, 통계적 모델들이 질병의 원인과 치료법을 찾는 데 기여할 것으로 기대하고 있다. 이번 연구에 참여한 구스타보 데코 박사(뇌인지센터)는 "이번 연구를 통해 알츠하이머병의 주요 원인인 베타아밀로이드와 타우단백질이 뇌신경세포의 흥분과 억제간 균형을 어떻게 무너뜨리는지 확인할 수 있었다"고 설명했다.

연구 결과에 따르면, 알츠하이머병은 초기에 아밀로이드 베타 단백질이 뇌에 쌓이면서 시작된다.
그러나 알츠하이머병이 더욱 악화되면 타우 단백질이 축적되어 그 위험성이 증가하게 된다. 이 두 가지 단백질은 모두 신경세포의 흥분과 억제 사이의 균형을 깨뜨려 알츠하이머병 환자의 인지 기능을 저하시킨다. 이러한 불균형은 동물 실험과 사후 인체 조직 검사에서 확인되었지만, 알츠하이머 병 환자에게서의 결과는 아직 확실하지 않다. 신경영상 기술만으로는 신경세포의 흥분 및 억제 활동을 직접 측정할 수 없기 때문입니다.

하지만 전뇌모델링기법은 수학적 도구와 컴퓨터 시뮬레이션 도구를 이용하여 뇌 속에서 일어나는 현상을 가상으로 구현하는 방법이기 때문에 이 기법을 사용하면 실제로는 확인하기 어려운 특정 단백질의 기능을 보다 쉽게 파악할 수 있다.
연구팀은 알츠하이머병을 진단하기 위해 구축된 신경영상 DB에 축적된 방대한 양의 임상데이터를 분석해 유의미한 결과를 도출했다. 이 데이터는 55세부터 90세 사이의 알츠하이머병 환자들을 대상으로 수집되었습니다.

이 연구 결과는 <알츠하이머병 치료 및 연구> 저널에 게재되었다.