빛과 나노복합체로 치매 치료한다

KBSI-KAIST, 아밀로이드 플라크 형성 억제하는 나노물질 개발

나노복합체가 아밀로이드 플라크 형성을 억제하는 과정/사진=KBSI

국내 연구팀이 베타 아밀로이드 단백질의 응집을 억제하는 나노물질을 개발하고, 동물실험을 통해 효능을 입증했다.

한국기초과학지원연구원(KBSI) 소재분석연구부 강현오 박사 연구팀이 카이스트(KAIST) 신소재공학과 박찬범 교수 연구팀과 함께 치매의 원인으로 알려진 아밀로이드 플라크 형성을 억제하는 나노복합체를 개발했다고 6일 밝혔다.

알츠하이머병 환자의 뇌엔 실 모양의 베타 아밀로이드 단백질이 뒤엉켜 덩어리 형태를 이룬 플라크(신경반)가 많이 발견된다. 아밀로이드 플라크가 뇌에 쌓이면 신경 독성을 일으켜 뇌 신경세포의 신호전달시스템을 파괴한다. 이 때문에 치매가 발생하는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 주요 치매 유전자(DNA)를 갖고 있는 마우스(실험쥐)를 개발한 뒤 뇌 한쪽에 나노복합체 용액을 주사했다. 이어 뇌 속 깊은 곳까지 도달할 만큼 투과력이 높은 붉은 빛(파장 617nm)을 2시간 동안 쪼였다. 빛을 받아 활성화된 나노복합체는 활성산소를 발생시켜 아밀로이드 플라크를 잘게 쪼개고 아밀로이드 플라크의 재응집 및 새로운 형성을 억제했다.

개발된 나노복합체는 지름 5㎚(나노미터·100만분의 1㎜) 이하 크기로 탄소로 된 핵에 핵산 가닥을 결합한 형태다. 핵산 가닥이 베타 아밀로이드 단백질을 만나 강하게 달라붙는 역할을 한다.

강 박사는 “살아있는 쥐 뇌의 복잡한 신경 생리학적인 환경에서 효능이 입증된 만큼 알츠하이머 치료제 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘ACS 나노‘에 게재됐다.