대구가톨릭대학교 의과대학, 새로운 알츠하이머 치매 치료법 개발

김종기 교수 연구팀, 새로운 양성자 대뇌자극 치료기법의 국제적 인증 받아
아밀로이드병변-산화철 표적 양성자빔 대뇌자극을 통해 알츠하이머 치료

대구가톨릭대학교의료원은 최근 의과대학 의공학교실 김종기 교수 연구팀이 새로운 알츠하이머치매 치료법을 개발해 치료법 특허 등록 및 국제학회 발표 등으로 새로운 양성자 대뇌자극 치료기법의 국제적 인증을 받게됐다고 8일 밝혔다.

이번 김 교수 연구팀이 개발한 '아밀로이드병변-산화철 표적 양성자빔 대뇌자극 알츠하이머 치매 치료법'은 국제알츠하이머치매학회지인 알츠하이머 학술지 온라인(Journal of Alzheimer Disease online) 최신호에 발표됐다.

알츠하이머 치매는 진행에 따라 아밀로이드 베타 및 타우어 단백질 침착 병변이 해마를 비롯한 대뇌 조직에 형성되면서 신경 염증 반응과 신경세포 손상으로 기억력 및 인지 기능 저하가 발생한다. 최근에는 이 과정에서 산화철 마그네타이트 나노입자가 결합해 뇌염증반응과 신경세포 손상을 유발한다는 사실이 알려졌다.

김 교수 연구팀은 이번 연구에서 대뇌 정상조직의 손상 없이 산화철 나노입자를 획기적 양성자투과빔으로 자극하고, 다량의 전자를 방출시킴으로써 아밀로이드 단백질과 나노입자간 결합을 끊는 방법을 찾았다. 이를 통해 마그네타이트의 비독성화와 침착 단백질의 파열을 유도해 독성 산화철과 단백질 침착 병변을 제거하고 뇌염증반응 제어 및 타우어 병변의 발현과 전파를 차단하는 새로운 비약물성 치료법을 개발해냈다.

김 교수 연구팀은 지난 2018년 미국 재료공학회(MRS)가 발간하는 MRS커뮤니케이션에 이 같은 연구 모델을 제시한 바 있는데 그 후속 연구로 치매 유발 마우스 모델을 이용한 4년간의 생체 시험 연구 끝에 이 치료법이 아밀로이드 단백질 침착 병변과 산화철의 동시 제거, 작용기작의 검증 및 인지기능 회복이 유발됨을 증명해 낸 것이다.

김 교수는 "이번 연구 결과를 통해 이미 플라그 형성이 진행된 치매 환자에서 뇌염증반응 및 타우어 병변을 차단 또는 동시 제거함으로써 뇌신경세포재생 복원과 인지기능 회복에 중요한 치료적 기여가 예상된다"면서 "퇴행성 뇌질환의 공통적 병변인 단백질 침착 내 산화철 나노입자를 치료 타겟으로 한 파킨슨병 및 다른 질환의 치료에도 활용성을 제시했다"고 설명했다.