알츠하이머 진행 차단 변이체 발견… 치매 정복되나

美·獨·콜롬비아 공동연구
알츠하이머 유전 가문 30년 조사
뇌 타우단백질 엉김 거의 안 생겨
경증 70대 남성 중증 진행은 안 돼
내후각피질서 병 악화 막는 물질
‘릴린-콜보스 변이체’로 이름 지어
치매 예방·치료제 개발 도움 줄 듯

치매는 여러 가지 요인으로 생긴 뇌 손상 때문에 기억력, 사고력 등 인지기능이 급격하게 저하되는 상태다. 치매의 원인 중 70% 이상이 알츠하이머로 알려져 있다. 픽사베이 제공

기억은 사람이나 동물이 경험한 바를 특정 형태로 저장했다가 필요할 때 재생하거나 재구성하는 현상이다. 외부 자극에 오래전 겪은 일을 떠올릴 수 있는 것도 ‘기억’ 덕이다. 그런데 어떤 사실은 물론 사물이나 사람의 이름을 떠올리지 못하거나 과거 경험을 재생하기 힘든 상태를 겪는 경우가 있다. ‘기억 장애’ 탓이다. 치매는 나이가 들면서 나타나는 대표적인 기억 장애 현상이다. 치매 원인의 약 70% 이상을 차지하는 것이 알츠하이머인데 발병 메커니즘이 명확히 밝혀지지 않아 치료법이나 예방법도 없다.

이런 상황에서 콜롬비아, 미국, 독일 3개국 공동 연구팀은 알츠하이머를 예방할 뿐만 아니라 스스로 회복할 수 있는 유전적 변이를 발견했다고 17일 밝혔다. 연구에는 콜롬비아 안티오키아대 의대, 미국 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원, 로스앤젤레스아동병원, 캘리포니아 샌타바버라대(UCSB), 서던캘리포니아대 의대, 브리검여성병원, 애리조나주립대, 애리조나대, 응용유전체학연구소, 독일 함부르크에펜도르프 대학병원 연구자들이 참여했다. 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디신’ 5월 16일자에 실렸다.

연구팀은 파이사 돌연변이라고 불리는 ‘프레세닐린-1-E280A’ 변이유전자로 생기는 유전성 알츠하이머(ADAD)로 고통받는 가문을 분석했다. ADAD는 콜롬비아의 특정 지역에서 주로 발견되는 것으로 알려져 있다. 파이사 돌연변이를 가진 사람은 44세에 경도 인지 장애가 시작돼 49세에 알츠하이머 치매를 앓게 되고 60대에는 대부분 치매 합병증으로 사망한다.

뇌에 아밀로이드 베타 단백질이 쌓이고 타우 단백질이 응집되면서 세포 독성을 내뿜어 뇌세포가 파괴되면 나타나는 것이 알츠하이머다. 알츠하이머 치매 환자의 뇌에 쌓인 아밀로이드 베타 단백질과 타우 단백질(원 표시 부분)을 보여 주는 전자 현미경 이미지. 미국 국립 현미경 영상연구센터 제공

연구팀은 파이사 돌연변이를 가진 대가족 구성원 모두를 대상으로 정밀 뇌신경 영상을 촬영하고 유전자 검사를 했다. 연구팀은 검진 결과와 생활 환경 조사를 종합해 ‘대규모 콜롬비아-보스턴 바이오마커’(COLBOS) 데이터베이스를 구축했다. 이 데이터베이스를 바탕으로 지난 30년 동안 대가족을 추적 조사하고 있다. 장기 연구 중 2019년에 70대까지 알츠하이머를 겪지 않은 여성을 발견했다. 또 파이사 돌연변이를 가지고 있지만 67세까지 인지능력을 온전하게 유지했다가 72세에 경증 치매가 시작됐으나 중증으로 진행되지 않고 74세에 사망한 남성을 이번에 새로 발견한 것이다.

앞서 파이사 돌연변이를 갖고 있는데도 알츠하이머에 걸리지 않은 여성은 희귀한 ‘크라이스트처치 유전자 변이’ 2개를 가진 것으로 나타났다. 이번에 발견된 남성은 크라이스트처치 단백질 변이는 없었지만 지금까지 발견되지 않은 새로운 변이체를 가진 것으로 조사됐다. 연구팀은 이번에 발견된 새로운 알츠하이머 차단 물질을 ‘릴린-콜보스 변이체’로 이름 붙였다. 연구팀은 생쥐와 인간 세포 실험을 통해 릴린-콜보스 변이체가 알츠하이머 진행을 차단하는 것을 확인했다.

연구진이 남성 사례에 특히 주목한 이유는 지금까지 알츠하이머 유발 핵심 원인으로 알려진 아밀로이드 베타 단백질 수치가 높고 뇌 일부에 타우 단백질까지 엉겨 있었음에도 중증 알츠하이머가 발생하지 않았기 때문이다. 남성의 뇌를 정밀 분석한 결과 기억과 학습에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 ‘내후각피질’이라는 부위에서 타우 단백질 엉킴이 거의 없었던 것으로 나타났다. 연구팀이 발견한 릴린-콜보스 변이체도 바로 내후각피질 부위에서 찾아냈다.

연구를 이끈 조지프 아르볼레다 벨라스케스 미국 하버드대 의대 교수는 “이번 연구는 알츠하이머 예방과 치료제 개발에 새로운 전략을 세우는 데 도움을 줄 것”이라고 기대했다.

유용하 기자

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