[과기원NOW] DGIST-경북대-KIOM, 알츠하이머 치매 새 치료 방안 제시 外

(왼쪽부터) 서진수 DGIST 뇌과학과 교수, 이혜인 석박사통합과정생, 조숙희 일리미스테라퓨틱스 수석매니저. DGIST 제공.

■ 대구경북과학기술원(DGIST)은 서진수 뇌과학과 교수팀이 이인규 경북대 의대 교수팀, 고영훈 한국한의학연구원(KIOM) 연구원팀과 공동 연구를 통해 알츠하이머 치매의 강력한 위험인자인 ‘APOE4 유전형’에 의한 별 아교 세포의 당대사 기능 변화와 원인을 규명했다고 19일 밝혔다. APOE4 유전형은 알츠하이머 치매 환자의 50% 이상에게 관찰된다. 연구팀은 이 유전형이 뇌 기능을 저하시키는 이유를 규명하기 위해 사람에서 유래된 만능줄기세포로 별 아교 세포(중추 신경계 신경 교세포의 일종)를 제작해 연구를 진행했다. 그 결과, 당대사 과정 중 미토콘드리아 호흡이 감소했고, 이는 리소좀 내 콜레스테롤이 축적돼 미토콘드리아가 적절히 분해되지 않아 발생한 것이라는 점을 관찰했다. 연구팀은 노년기 뇌가 효율적인 미토콘드리아 호흡에 의존하는 경향이 있다는 점에서 APOE4 유전형이 별 아교 세포의 미토콘드리아 호흡 능력을 떨어뜨리면 뇌 기능에 악영향을 받을 수 있다고 설명했다. 이번 연구는 국제학술지 ‘셀 리포츠’에 게재됐으며, 향후 알츠마이머 치매 예방과 치료제 개발에 도움이 될 것으로 기대된다. 

■ 포스텍은 19일 노준석 기계공학과·화학공학과 교수, 트레본 배드로 인공지능대학원 박사후연구원, 김예슬·김주훈 기계공학과 통합과정생, 김인기 성균관대 양자생명물리과학원 교수 공동 연구팀이 빛에 따라 촬영 모드 전환이 가능한 듀얼 메타렌즈를 개발했다고 밝혔다. 물체 촬영 시에는 기본적인 정보를 추출하는 ‘일반 모드’와 물체 윤곽선 정보만 전달하는 ‘에지 모드’를 사용한다. 에지 모드는 초점 형태가 달라 서로 다른 렌즈를 사용하는데, 최근 기기의 소형화와 경량화 추세로 한 렌즈로 두 모드를 구현하는 연구가 진행 중이다. 국제학술지 ‘ACS 나노’에 이번 연구를 발표한 연구팀은 전기적으로 초점 형태가 바뀌는 메타렌즈를 이용해 크기, 모양, 회전 등 구조체의 특성을 조정해 빛의 편광이 가진 회전 방향에 따라 일반 모드와 에지 모드 간 전환이 가능한 듀얼 모드 이미징 메타 렌즈를 제작하는 데 성공했다. 이 렌즈는 액정층에 가해지는 전압에 따라 초점이 전환돼 액정 전환 속도인 밀리초(1000분의 1초) 단위로 고속 모드 전환이 가능했다. 연구팀은 가시광 영역에서 손실이 적은 수소화된 비정질 실리콘을 나노구조체로 사용해 렌즈의 효율을 높였다. 

■  KAIST는 이희승 화학과 교수 연구팀이 원자 수준의 정밀도로, 극미세 나선형 카이랄 통로를 만드는 방법을 발표했다고 19일 밝혔다. 많은 약물은 카이랄 분자로 이뤄져 있다. 카이랄 분자의 두 거울상은 서로 다른 생물학적 효과를 가진다. 하나는 의학적 효과가 있지만 다른 하나는 독성이 있을 수 있다. 이번에 연구팀이 개발한 카이랄 통로는 머리카락 직경의 5만분의 1 크기로, 특정 분자와만 세밀한 상호작용이 가능하다. 이는 약물 개발부터 첨단 소재 설계까지 여러 혁신 응용을 가능케 한다. 연구팀은 나선형 채널을 가진 금속-펩타이드 네트워크를 성공적으로 합성했는데, 이 네트워크가 특정 카이랄성 분자에만 상호작용이 가능하도록 세밀한 구조 조절을 했다. 연구팀은 폴대머 기반 방법으로 3차원 구조 내에서 분자와 상호작용을 더욱 세밀하게 제어할 수 있는 기술을 선보였다. 이는 카이랄 촉매, 카이랄 광학센서, 암 질환 치료를 위한 약물 전달 등의 기술 발전에 기여할 것으로 기대된다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]