건양대 박인수·김수진 교수, 알츠하이머병 치료효능 평가 랩온어칩 개발

김수진 (왼쪽) , 박인수 교수. 사진=건양대 제공

연꽃 씨앗인 연자육의 주요 생리활성 성분인 네페린이 알츠하이머병 치료에 효과가 있는 것으로 확인됐다.

건양대 의공학과 박인수 교수와 의학과 생화학교실 김수진 교수는 공동연구를 통해 알츠하이머병 치료효능 평가를 위한 랩온어칩(Lab-on-a-chip)을 개발했다고 14일 밝혔다.

이를 활용한 유효 치료제 후보물질을 도출한 내용을 담은 논문이 최근 약리학·약학 분야 상위 8%의 국제학술지인 '생물의학 및 약물치료(Biomedicine & Pharmacotherapy; Impact factor = 7.5)' 온라인판에 게재됐다.

이 논문은 '인 실리코, 생체 외, 랩온어칩 기술을 활용한 네페린의 아밀로이드 베타 및 타우 응집에 대한 이중 조절 효과 연구(Dual regulatory effects of neferine on amyloid-ß and tau aggregation studied by in silico, in vitro, and lab-on-a-chip technology)'다.

알츠하이머병은 아밀로이드 베타 펩타이드와 타우 단백질이 주요 발병인자로 알려져 있다.

건양대 의공학과와 의학과는 세종과학펠로우십과 보건복지부의 한의디지털융합기술개발사업, 지역대학우수과학자지원사업 등의 지원을 통해 아밀로이드 베타 펩타이드와 타우 단백질 모두를 제어할 수 있는 물질들을 발굴하는 랩온어칩(Lab-on-a-chip) 개발을 진행하고 있다.

랩온어칩은 생화학적 검출 등을 소형의 칩에서 수행이 가능해 신약개발의 비용을 줄이고 시간을 줄일 수 있는 혁신적인 기술로 동물 실험으로 인한 윤리적 문제까지 해결할 수 있는 대체연구 방법으로 최근 큰 기대를 받고 있다.

박인수·김수진 교수는 이번 논문을 통해 여러 알츠하이머병 치료 후보물질들 중 네페린이라는 물질의 치료 효능 및 기전을 밝혔다.

연꽃의 씨앗인 연자육의 주요 생리활성 성분인 네페린은 아밀로이드 베타와 타우의 응집을 동시에 억제할 뿐만 아니라, 신경세포 사멸을 억제하고 독성을 나타내는 응집체를 독성이 없는 형태로 분해하는 치료물질임을 증명했다.

또 컴퓨터 프로그램을 통해 알츠하이머병 원인물질들과 네페린의 결합 정도, 결합 위치, 분자역학 시뮬레이션, 흡수·분포·대사·배설 등을 예측했다.

김수진 교수는 "이번 논문으로 알츠하이머병에 대한 이해와 치료 방법을 더욱 발전시키는 데 일조할 수 있기를 바란다"고 밝혔다.

박인수 교수는 "의공학과 학부생이 참여한 이번 논문을 비롯 앞으로도 학부생이 알츠하이머병 치료제 개발에 기여함으로써 수많은 환자를 살리는 의공학자가 되는 길을 적극적으로 지원할 것"이라고 말했다.