하버드 김두연 박사 연구팀, 알츠하이머 걸린 뇌세포 배양 성공
보스톤코리아  2014-11-05, 12:12:20 
뇌세포 배양에 성공한 김두연 박사(가운데)의 연구팀, 가장 오른쪽이 최세훈 박사
뇌세포 배양에 성공한 김두연 박사(가운데)의 연구팀, 가장 오른쪽이 최세훈 박사
2014-10-17

알츠하이머 ‘베타 아밀로이드’ 가설 최초 증명

(보스톤 = 보스톤코리아) 유다인 기자 = 매사추세츠 종합병원(MGH) 유전학 및 노화연구팀 소속 김두연 박사(하버드 의학 대학원)와 루돌프 탄지(Rudolph Tanzi) 박사가 이끄는 연구팀이 치매의 가장 흔한 형태인 알츠하이머에 걸린 뇌세포를 배양하는 데에 성공해 의료, 과학계에 한 획을 그었다. 

기존의 알츠하이머 환자 뇌세포 배양에 성공한 사례들은 뇌세포 변화인 아밀로이드 플라크(Amyloid Plaque)와 신경섬유매듭 혹은 탱글(Neurofibrillary Tangle)을 재구성하는 데에 실패했다. 김 박사의 연구팀은 유전자 공학을 통한 줄기세포 및 삼차원 세포배양 기술을 통해 최초로 아밀로이드 플라크와 탱글 구성에 성공했다. 

뿐만 아니라 알즈하이머 연구 분야에서 가장 중요한 가설인 ‘베타 아밀로이드’를 줄기세포를 통해 최초로 증명하여 학계의 뜨거운 관심을 받고 있다. 

‘베타 아밀로이드’ 가설은 1980년대 미국 신경의학자 조지 글레너 박사가 제안한 가설로 뇌신경세포에 아밀로이드 단백질이 쌓여 플라크가 형성되면 뇌신경세포가 면역 반응을 일으키는 과정에서 탱글이 만들어진다는 것이다. 이 탱글이 알츠하이머를 유발하는데 기존의 연구에서는 탱글 형성에 번번히 실패했다. 이 연구 결과는 과학 학술지 ‘네이처(Nature)’에 실린 바 있다. 

김 박사는 연구의 성공 요인으로 ‘발상의 전환’을 꼽았다. 그는 “다른 연구팀들이 뇌세포를 배양하는 데에 주력한 반면 우리 연구팀은 알츠하이머로 인해 나타나는 주요 세포변화를 배양 모델에 재현하는 것에 초점을 맞췄다”고 전했다. 

뉴욕 소재 마운트 사이나이 아이칸 의과대학(Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York)의 샘 갠디(Sam Gandy) 박사는 “이 발견은 완전한 게임체인저(Game changer)다. 우리 연구실에서 실험해 볼 생각에 흥분된다”며 성공적인 결과에 극찬을 아끼지 않았다.

이번 연구를 통해 탄생된 모델은 알츠하이머 약물 개발에 있어 중요한 역할을 할 것으로 전망된다. 이 모델은 기존의 알츠하이머 생쥐나 동물 뇌세포에 비해 약물 실험을 더욱 효과적으로 관찰할 수 있다. 김 박사는 식품의약국(Food and Drug Administration)의 승인을 받은 1200 종의 약물과 제 1상 임상실험이 끝난 5000종의 약물들을 탄지 박사와 공동으로 현재 모델에 실험할 예정이다. 

김 박사는 현재 모델이 뇌와 같은 환경을 완벽히 구상했다고 하기엔 아직 부족하다고 지적했다. 그는 “알츠하이머 환자의 경우 비정상적인 면역반응의 증가(Gliosis)가 뇌세포의 사멸에 중요한 역할을 하는데 이 모델에서는 뇌의 면역 기능을 담당하는 미세아교세포(microglia cell)가 존재하지 않는다”고 전했다. 김 박사는 현재 미국와 독일의 연구팀과 공동 연구를 통해 개량된 모델을 개발 중에 있다.   

이와 같은 성과를 두고 김 박사는 “운이 좋았던 것 같다”며 “보스톤 지역에는 워낙 뛰어난 한인 연구자가 많아 앞으로도 좋은 연구 결과 소식을 접하게 될 것”이라고 전했다. 이어 김 박사는 “이번 연구에서 전기 생리학 연구에 도움을 준 김승규 박사(Children’s Hospital)과 함께 새로운 모델 개발을 담당하고 있는 조한상 박사(UNC of Charlotte), 연구에 대한 여러 조언을 준 서재홍 박사(MGH)에게 감사의 말을 전하고 싶다”며 연구의 공을 돌렸다. 

이 연구의 공동 제1저자로는 김 박사와 같은 연구팀 소속인 최세훈 박사, 한국 기초 지원 연구소 소속 김영혜 박사가 있다. 




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