알츠하이머병도 초음파로 치료할수 있나?

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서울아산병원

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알츠하이머병도 초음파로 치료할 수 있을까? [와우! 과학]

알츠하이머병이란?
알츠하이머병은 이상 단백질(아밀로이드 베타 단백질, 타우 단백질)이 뇌 속에 쌓이면서 뇌신경세포가 서서히 죽어가는 퇴행성 신경 질환입니다. 여기서 퇴행성이란 정상적인 사람이 나이가 들면서 세포가 손상되어 점차 증세가 나타나는 것을 말합니다. 알츠하이머병은 치매를 유발하는 가장 흔한 원인입니다. 전체 치매 환자의 50~60% 정도가 알츠하이머병에 의한 치매 증상을 보이는 것으로 알려져 있습니다.

알츠하이머병의 원인은?

알츠하이머병의 원인을 밝히기 위한 다양한 연구가 진행되고 있지만, 그 발병 기전을 한 가지 이론으로 설명할 수 있는 통일된 가설은 아직 없습니다. 알츠하이머병은 어느 특정 단일 원인에 의한 질환이라기보다는, 신경계 노화 현상이 진행되는 상태에서 유전적 위험 요소와 환경적 위험 인자가 더해져 복합적인 발병 기전에 의해 나타나는 증후군으로 볼 수 있습니다.

알츠하이머병의 현실과 새로운 치료법

인구 노령화와 함께 점점 흔해지는 질병 중 하나가 알츠하이머병입니다. 알츠하이머병이 발생하면 인지 기능 저하가 서서히 진행되면서 환지 본인은 물론 가족의 삶의 질까지 현저히 떨어뜨립니다. 나이가 들면 누구에게나 예고 없이 나타날 수 있기 때문에 알츠하이머병은 나와 내 가족의 이야기가 될 수도 있습니다.

당연히 과학자들은 알츠하이머병의 예방법과 치료법을 개발하기 위해 많은 노력을 기울였습니다. 하지만 아직 성과는 크지 않습니다. 알츠하이머 환자에서 인지 기능 저하를 늦추는 약물이 개발되긴 했지만, 효과가 큰 편이 아니고 여러 부작용이 있어 제대로 된 치료제 개발까지는 갈 길이 먼 상태입니다.

일부 과학자들은 물리적인 자극이나 유전자 치료가 도움이 될 수 있다고 보고 연구를 진행 중입니다. 최근 콜롬비아 대학 연구팀은 뇌의 한 부분에 초음파를 집중시키는 FUS(focused ultrasound) 기술이 새로운 돌파구가 될 수 있다는 두 편의 연구 결과를 발표했습니다.

연구팀의 목표는 초음파를 이용해 뇌를 위험한 물질과 세균, 바이러스로부터 보호하는 혈관-뇌 장벽인 BBB(blood - brain barrier)의 투과성을 일시적으로 높이는 것입니다. BBB는 꼭 있어야 하는 중요한 보호막이지만, 약물이나 유전자 치료를 위한 벡터 바이러스의 투과를 막는 장애물이기도 합니다. BBB를 통과하기 위해 약물의 농도를 높이는 것은 결국 부작용의 가능성을 높일 수 있습니다.

연구팀은 FUS와 미세한 거품을 이용해 유전자 벡터 바이러스의 BBB 투과도를 25% 높일 수 있다는 사실을 발견했습니다. 알츠하이머병이나 파킨슨병을 치료하기 위해 유전자 편집 기술을 이용할 때 더 효과를 높일 수 있는 방법을 찾아낸 것입니다.

두 번째 연구에서는 다른 약물 없이 FUS 자체가 알츠하이머병의 진행을 억제할 수 있다는 증거를 발견했습니다. 쥐를 이용한 알츠하이머 동물 모델에서 FUS는 뇌의 특정 부위의 면역 반응을 개선해 아밀로이드 베타와 타우 단백질 생성을 줄였습니다. 이 물질들은 알츠하이머 병의 발생과 진행에 중요한 역할을 하기 때문에 치료제 개발의 주요 목표입니다.

이번 연구는 기초 단계 연구로 실제 임상 시험을 진행하기까지는 많은 단계가 남아 있습니다. 뇌 초음파 집중 치료가 임상 시험에서도 효과와 안전성을 입증해 답보 상태인 알츠하이머병 치료의 돌파구가 될지 주목됩니다.