아주대 조중현 교수팀, 파킨슨병 치료제 플랫폼 개발

HSMA, 파킨슨병 병리 재현 넘어 전임상 연구 플랫폼으로 활용 가능성
파킨슨병 환자 뇌에서 나타나는 특징적 병리 현상 재현

▲ 약리학 교실 조중현 교수, 신민경 연구강사

인간 줄기세포를 활용해 파킨슨병의 병리 과정을 정밀하게 재현한 3차원 뇌 모델이 개발됐다. 아주대학교 의과대학 약리학교실 조중현 교수팀은 중뇌와 선조체 오가노이드를 결합한 '인간 중뇌-선조체 어셈블로이드(hSMA)'를 확립했다고 10일 밝혔다.

이번 연구팀이 개발한 hSMA는 실제 뇌의 핵심 신경회로를 모사한 것이 특징이다. 중뇌와 선조체 두 부위가 신호를 주고받는 과정을 그대로 구현했다. 특히 파킨슨병과 직결된 도파민 뉴런과 GABA 뉴런 사이의 시냅스 형성 및 전기생리적 신호 전달 기능을 확인했다.

연구팀은 파킨슨병 원인 단백질인 알파-시누클레인을 과발현시켜 질병 모델로서의 성능을 입증했다. hSMA 내부에서 단백질 전이와 축적, 도파민 신경세포 소실 등 환자 뇌의 병리 현상이 동일하게 나타났다. 루이소체와 유사한 구조 형성도 관찰됐다. 전사체 분석 결과 역시 실제 환자 뇌의 유전자 발현 양상과 높은 유사성을 보였다. 단순 모델을 넘어 분자 수준의 병리 기전을 반영한 결과다.

신약 후보 물질에 대한 효능 검증도 이뤄졌다. 단백질 응집 억제제와 자가포식 유도제를 적용한 결과 병리적 단백질 축적이 감소하는 치료 효과가 나타났다. 이는 hSMA가 신약 검증을 위한 전임상 연구 플랫폼으로 활용될 수 있음을 시사한다.

조중현 교수가 교신저자, 신민경 연구강사가 제1저자로 참여한 이번 연구 결과는 신경과학 분야 학술지 '브레인(Brain)' 2025년 9월호에 게재됐다. 이번 성과는 파킨슨병 발병 원인 규명과 새로운 치료제 개발의 전환점이 될 것으로 평가받는다.

/김영래 기자 yrk@incheonilbo.com