알츠하이머와 파킨슨병의 발병을 지연시킬 수 있는 약물이 발견되었습니다.

서던캘리포니아대학교(USC) 케크 의대 외과학과의 한 연구원이 알츠하이머병과 파킨슨병의 발병을 지연시키고 수두증을 치료하는 데 획기적인 진전을 이루었습니다. 외과학과 기초연구 책임자인 홍영권 박사와 그의 연구팀은 뇌에서 체액과 세포 잔해를 제거하는 데 도움이 될 수 있는 약물을 개발했습니다.

신체와 마찬가지로 뇌에도 세포 노폐물을 제거하는 림프계가 있습니다. 홍 박사는 "하수구와 같아서 모든 것이 원활하게 작동하고 깨끗하게 유지되려면 배수가 잘 되어야 합니다."라고 설명했습니다. 뇌의 림프계가 제대로 배수되지 않으면 체액과 노폐물이 쌓일 수 있습니다. 체액이 쌓이면 뇌에 쿠션 역할을 하고 영양을 공급하는 뇌척수액이 충분히 공급되지 않습니다.

수두증은 뇌에 체액이 고이는 질환입니다. 이 체액은 두개골과 뇌 자체에 압력을 가할 수 있습니다. 어린이의 두개골은 아직 완전히 발달하지 않았기 때문에 수두증은 두개골 기형을 유발하고 성장 중인 뇌에 손상을 줄 수 있습니다.

성인의 경우, 수두증은 뇌가 딱딱해진 두개골을 누르게 하여 두통과 시력 문제부터 협응력 저하 및 인지 장애까지 다양한 증상을 유발합니다. 파킨슨병과 알츠하이머병은 여러 원인이 있지만, 뇌에 노폐물과 플라그가 축적되는 것이 각 질환의 주요 원인입니다.

더 큰 파이프의 장점 홍 교수 연구팀은 뇌에서 체액과 노폐물의 배출 속도를 높일 수 있다는 이론을 세웠습니다. "지름 5cm짜리 파이프 때문에 배수 속도가 너무 느린 주방 싱크대를 생각해 보세요."라고 그는 말했습니다. "직경 10cm짜리 파이프를 만들어 드릴 수 있습니다." 홍 교수 연구팀은 먼저 배수 과정을 수동으로 자극하는 아이디어를 개발했고, 그 후 림프관의 직경을 증가시키는 화합물을 개발했습니다.

Piezo1 활성화는 폴리디메틸실록산(PDMS) 칩에서 모의 림프관의 CDH5 염색 면적을 감소시키고 배수를 증가시킨다. (a) 본 연구에 사용된 3D 림프관 모델의 모식도. (b) F-액틴과 CDH5 염색을 통해 조작된 림프관의 형광 공초점 이미지. (c) CDH5 염색을 통해 세포 접합부의 상대적 면적. (d) 배수 측정을 위해 준비된 림프관 내피세포(LEC)에서 Piezo1의 효과적인 하향조절을 확인하는 웨스턴 블롯 분석. 출처: Nature Neuroscience (2024). DOI: 10.1038/s41593-024-01604-8

홍 교수의 연구는 올해 3월 Nature Neuroscience 저널 에 게재되었으며, 그와 그의 팀은 이 흥미로운 개발을 위해 계속해서 노력하고 있습니다.

이 이야기에서 특이한 점은 홍 교수가 수십 년간 의학 및 외과 연구 경험을 쌓았음에도 불구하고 신경과학 연구 경험이 전혀 없었다는 점입니다. 그의 모든 연구는 목 아래 부위에 국한되어 있었습니다. 그는 교회에서 이 프로젝트의 영감을 얻었습니다.

그의 교회 신도 중 한 명이 성인 수두증을 앓고 고속도로를 운전하던 중 갑자기 시력을 잃었습니다. 홍 씨는 이 소식을 듣고 도움을 드려야겠다고 생각했습니다. "영적인 부르심을 느꼈어요. 뭔가 해야겠다고 생각했죠."

홍 박사는 신경과학 연구에 처음 발을 들여놓았음에도 불구하고 모든 것이 완벽하게 맞아떨어져서 놀랍도록 잘 작동했다고 말했습니다. 그리고 물론 전 세계 수백만 명의 사람들에게 도움을 줄 수 있는 잠재력도 있었습니다. "정말 놀라웠어요." 그는 말했습니다. "과학과 신앙의 완벽한 조화였죠."