비강 스프레이, 알츠하이머병 치료의 가능성을 보여주다

알츠하이머병의 미래 치료법으로 비강 스프레이가 활용될 가능성이 있습니다. 카톨리카 대학교와 A. 제멜리 대학교(IRCCS) 산하 폴리클리니코 재단 연구진은 비강 스프레이 형태의 약물을 이용하여 뇌 효소인 S-아실트랜스퍼라제(zDHHC)를 차단하면 알츠하이머병의 특징인 인지 기능 저하와 뇌 손상을 예방할 수 있다는 사실을 발견했습니다.

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연구의 주요 결과

클라우디오 그라시 교수와 살바토레 푸스코 교수가 카타니아 대학과 협력하여 이끈 이 연구는 미국 국립과학원 회보에 게재되었습니다.

• 알츠하이머 환자의 경우 사후 뇌 샘플에서 zDHHC 효소가 과도하게 발견되어 새로운 약물 개발의 유망한 표적이 되었습니다.
• 이 효소 수치가 높을수록 인지 기능이 저하되는 것으로 나타났습니다.

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작용 기전

알츠하이머병은 베타 아밀로이드와 타우 단백질과 같은 비정상적인 단백질이 뇌에 축적되는 것을 특징으로 합니다. 이러한 단백질의 기능은 다양한 신호와 변형에 의해 조절되는데, 그중 하나가 지방산이 단백질에 결합하는 과정인 S-팔미토일화입니다. 이 과정은 S-아실트랜스퍼라제(zDHHC)라는 효소에 의해 수행됩니다.

• "이전 연구에서 우리는 시냅스 단백질의 S-팔미토일화 손상이 2형 당뇨병과 같은 대사 질환으로 인한 인지 저하에 중요한 역할을 한다는 것을 보여주었습니다."라고 푸스코 교수는 설명했습니다.
• 알츠하이머병은 인슐린 저항성과 신경 퇴행성 질환 사이의 확립된 연관성 때문에 종종 "3형 당뇨병"이라고 불립니다.

알츠하이머병의 초기 단계에서는 효소 zDHHC7 수치가 상승하여 주요 단백질의 S-팔미토일화가 변형되고, 이로 인해 베타 아밀로이드가 축적되고 인지 장애가 발생합니다.

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치료에 대한 새로운 관점

연구진은 알츠하이머병 동물 모델에서 S-팔미토일화의 약리학적 및 유전적 억제를 시험했습니다. 그 결과는 다음과 같습니다.

• 신경 세포 내 병적인 단백질 축적 감소
• 인지 장애의 발병 및 진행을 늦추는 것.

유전자 변형 쥐를 대상으로 한 실험에서 과학자들은 2-브로모팔미테이트라는 실험용 비강 스프레이를 사용했는데, 이는 다음과 같은 효과가 있었습니다.

• 신경 퇴행을 막았습니다.
• 증상 감소,
• 기대수명 증가.

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다음 단계

이러한 발전에도 불구하고 현재 zDHHC7을 선택적으로 차단할 수 있는 약물은 없으며 2-브로모팔미테이트는 정밀성이 부족합니다.

그라시 교수는 이렇게 설명합니다.
"저희는 임상 현장에 적용할 수 있는 새로운 접근법을 개발할 계획입니다. 여기에는 '유전자 패치'(zDHHC7 효소의 RNA에 결합하여 성숙을 방지하는 작은 올리고뉴클레오타이드)나 zDHHC 효소의 활성을 방해할 수 있는 유전자 변형 단백질이 포함됩니다."

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결론

이러한 연구 결과는 신경 퇴행을 역전시키고 인지 기능을 유지하는 것을 목표로 하는 알츠하이머병의 새로운 치료법 개발 가능성을 제시합니다. 현재 치료법은 추가적인 개발이 필요하지만, 비강 스프레이를 약물 전달 매체로 사용하는 것은 이미 미래 치료에 상당한 잠재력을 보여주고 있습니다.