알츠하이머 예방 백신, 드디어 나오나…인간 임상 눈앞!

타우 단백질 겨냥한 치매 백신…임상 1상 준비 중

치매 중 가장 많은 알츠하이머병은 뇌 아밀로이드-베타 단백질의 축적과 타우 단백질의 엉킴으로 발병한다는 게 정설이다. [사진= 게티이미지뱅크]

알츠하이머병의 진행을 막을 수 있는 실험적 백신이 개발돼 큰 주목을 받고 있다. 이 백신은 뇌 손상과 치매를 유발하는 주원인으로 알려진 비정상적인 타우(tau) 단백질을 표적으로 삼아 면역 반응을 유도하고, 이를 통해 알츠하이머 진행을 억제하는 것이 목표다. 지금까지 쥐와 영장류 실험에서 효과를 입증한 만큼, 연구진은 인간을 대상으로 한 임상 1상 시험을 준비 중이다.

미국 뉴멕시코 의대(UNM) 키란 바스카르 박사 연구팀은 최근 《알츠하이머 및 치매: 알츠하이머 협회 저널(Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association)》에 발표한 논문에서 실험 백신이 동물 실험에서 강력하고 지속적인 면역 반응을 일으켰다고 밝혔다. 바스카르 박사는 "비인간 영장류에서의 효능을 확인한 만큼 이제 임상 시험에 한 걸음 더 다가섰다고 판단된다"고 전했다. 현재 알츠하이머 협회와 벤처 투자자를 대상으로 자금을 모아 인간 임상 1상을 시작할 계획이라고 한다.

타우 단백질은 정상적으로 기능하면 신경세포를 안정화시키는 역할을 한다. 하지만 비정상적으로 인산화(phosphorylation)되면 구조가 변형돼 세포 외부로 방출되며 알츠하이머와 같은 신경퇴행성 질환의 원인으로 지목되는 타우 엉킴(tangle)을 형성한다. 이번 백신은 이러한 변형된 타우 단백질의 특정 영역인 pT181을 표적으로 항체를 생성한다. pT181은 알츠하이머의 주요 바이오마커로, 백신은 몸 안의 면역체계가 pT181을 인식하고 제거하도록 돕는다.

현재 사용 중인 알츠하이머 치료제들은 주로 알츠하이머의 또 다른 주요 원인으로 꼽히는 아밀로이드 베타(amyloid beta) 단백질을 표적으로 한다. 하지만 이러한 기전 치료제들의 효과는 제한적이며 부작용도 심각하게 나타나 최근에는 타우 단백질을 직접 겨냥하는 치료법에 관심이 증가하고 있다.

바스카르 박사팀은 지난 2019년 발표한 연구에서 알츠하이머 유발 타우 단백질을 발현하도록 유전자 조작된 쥐를 대상으로 백신의 효과를 시험한 바 있다. 그 결과, 실험 쥐에서 변형된 타우 단백질을 표적으로 하는 항체가 생성됐고 뇌의 중요한 구조에서 타우 엉킴이 감소했으며 인지 능력 테스트에서도 유의미한 개선이 관찰됐다.

이번 연구에서는 이를 발전시켜 인간 타우 유전자를 삽입한 쥐 모델과 면역 체계와 뇌 구조가 인간과 유사한 영장류인 마카크(긴꼬리원숭이과)를 대상으로 한 실험을 진행했다. 그 결과 두 실험에서 모두 백신으로 면역 반응이 일어난다는 점을 확인했다.

연구팀은 또 마카크에게서 면역 반응을 유도해 생긴 항체를 경미한 인지 장애를 가진 환자 혈장과 기증된 알츠하이머 환자 뇌조직에 투입했다. 그 결과 항체가 변형된 타우 단백질에 성공적으로 결합하는 것이 관찰됐다. 이는 백신이 인간에서도 유사한 치료 효과를 발휘할 가능성이 높다는 것을 시사한다.

이번 연구에 활용된 백신은 바이러스 유사 입자(Virus-Like Particle, VLP) 플랫폼 기술을 사용해 개발됐다. VLP는 유전자 정보가 제거된 무해한 '껍질' 구조의 바이러스로 외부에 알츠하이머의 주요 표적 단백질(pT181)을 부착해 면역 세포가 이를 인식하도록 했다.

연구팀에 따르면 이 백신은 주사 1회와 부스터 주사 2회만으로도 항체를 형성할 수 있다. 만약 백신 개발이 성공한다면 주사 몇 번에 알츠하이머를 지속적으로 예방할 수 있게 된다.

김다정 기자 (2426w@kormedi.com)