최근 연구에 따르면 단순포진 바이러스 1형(HSV-1)과 같은 신경성 바이러스가 알츠하이머병을 비롯한 신경 퇴행성 질환의 발병에 영향을 미칠 수 있다고 합니다. 현재 한 연구팀이 실험용 약물 후보인 ALT001을 사용하여 바이러스 감염과 알츠하이머병 사이의 연결 고리를 끊는 데 성공했습니다. 이 연구는 3월 31일 테라노스틱스 저널에 게재되었습니다 . 고려대학교 의과대학 융합의학과 신옥사라 박사가 주도한 이번 연구에 대한 자세한 내용을 읽어보세요.
ALT001은 HSV-1의 장기적인 영향에 대응합니다.
HSV-1과 같은 신경성 바이러스는 특히 바이러스가 개입 없이 복제를 허용할 경우 중추신경계 질환을 일으킬 수 있습니다. 신경학적 영향은 바이러스의 신경 침습성 및 신경 바이러스성 특성과 관련이 있습니다. 바이러스 감염과 신경 퇴행성 질환 사이의 연관성은 잘 알려져 있으며, 특히 HSV-1의 경우 더욱 그렇습니다. 그러나 연구자들은 HSV-1 감염이 신경 퇴행성 표현형을 가속화하는 정확한 메커니즘에 대해 불확실했습니다. 신 박사팀은 바이러스 감염과 알츠하이머병 사이의 정확한 연관성을 규명하고자 했습니다.
연구팀은 바이러스의 신경학적 영향을 효과적으로 완화하는 미토파지 강화제인 신약 후보물질 ALT001을 사용하여 연결을 차단하는 데도 성공했습니다. 이러한 결과를 얻기 위해 연구팀은 미세아교세포, 인간 유래 미세아교세포, 미세아교세포-뉴런 공동 배양 모델, 오가노이드라는 인공 미니 뇌 모델을 포함한 여러 세포 시스템을 활용했습니다.
HSV-1의 신경학적 영향 살펴보기
연구팀은 HSV-1과 신경계 질환의 연관성을 확인하기 위해 먼저 HSV-1 감염이 뇌의 면역 세포인 미세아교세포에 미치는 영향을 조사했습니다. 연구팀은 인간 유도 만능 줄기세포(hiPSC)로부터 뇌 오가노이드를 생성하는 것으로 시작했습니다. 이를 통해 연구진은 HSV-1이 미세아교세포에 미치는 영향을 실시간으로 관찰할 수 있었습니다.
연구팀은 오가노이드를 사용하여 HSV-1 감염이 미토파지를 방해한다는 사실을 확인했습니다. 이 중요한 과정은 세포 내에서 작동하여 손상된 미토콘드리아를 제거합니다. 미토파지를 방해함으로써 감염은 본질적으로 미토콘드리아 기능을 손상시켰습니다. 연구팀은 또한 HSV-1이 아밀로이드 응집체를 포함하여 세포에서 이물질을 제거하는 과정인 식세포 작용을 방해한다는 사실도 발견했습니다. 아밀로이드 응집체는 알츠하이머병과 같은 신경 퇴행성 질환의 특징인 뇌 내의 단백질 덩어리입니다.
미토파지 증강제로서의 ALT001 평가
연구팀은 HSV-1의 영향을 관찰한 후 항바이러스 약물로서 ALT001의 잠재력을 조사했습니다. 연구에 따르면 이 약물은 이전에 “미토콘드리아 생성을 유도하고 ULK1/Rab9 의존성 미토파지를 자극” 하여 알츠하이머병 마우스 모델의 인지 장애를 개선하기 위해 개발된 미토파지 강화제입니다. 위에서 언급한 바와 같이 HSV-1은 미토파지를 방해하므로 연구팀은 미토파지를 자극하여 다양한 면역 반응을 조절하고자 했습니다.
ALT001은 미세아교세포에서 HSV-1에 의해 변형된 아밀로이드 응집체의 제거율을 증가시킬 수 있었습니다. Aβ 플라크의 감소는 “Aβ 또는 6E10 항체를 사용한 면역 형광 염색으로 입증되었으며, 이는 미세아교세포-신경세포 공동 배양 모델의 결과와 유사합니다.” 라고 설명했습니다.
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이러한 연구 결과에 따르면 ALT001은 신경 염증을 완화하면서 HSV-1 감염을 억제할 수 있는 유망한 후보 물질입니다. 이 약물은 미토파지 기능을 개선함으로써 바이러스 복제를 효과적으로 억제하는 동시에 신경 염증 반응도 감소시켰습니다. 이 약물은 아직 실험적인 약물로 간주되지만 추가 연구를 통해 HSV-1 및 유사한 신경성 바이러스의 장기적인 신경학적 영향을 줄이고자 하는 임상의에게 실행 가능한 옵션이 될 수 있습니다.
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