전 세계적으로 천만 명 이상이 앓고 있는 진행성 운동 장애인 파킨슨병(PD)을 완치할 수 있는 치료법은 아직 없습니다. 하지만 전문가들이 비 전통적인 치료법을 연구하는 사례가 늘고 있습니다. 한 가지 예를 들어보겠습니다: 8월 6일, 브로드 연구소와 매사추세츠 종합병원 브리검 연구진은 저산소증(산소 부족)이 파킨슨병과 유사한 질환에 걸린 쥐에게 미치는 영향을 조사한 연구 결과를 발표했습니다. 이 연구에 따르면 저산소 공기가 뇌를 보호하고 심지어 생쥐의 움직임까지 회복시키는 것으로 나타났습니다. 아래는 네이처 뉴로사이언스에 게재된 연구 요약입니다.
저산소 공기: 두뇌에 활력을 줄까요?
8월 6일 발표된 연구는 저산소증과 미토콘드리아 질환과 관련된 일련의 연구 중 가장 최신의 연구입니다. 사실 이 연구는 미토콘드리아 장애로부터 조직을 보호하는 저산소증의 이상한 능력에 대한 공동 시니어 저자인 밤시 무타(Vamsi Mootha)가 수행한 수많은 연구를 포함하여 10년간의 연구를 기반으로 합니다.
“우리는 리 증후군이나 프리드리히 운동 실조증과 같이 미토콘드리아가 영향을 받는 일부 희귀 질환에서 저산소가 뇌 관련 증상을 완화할 수 있다는 사실을 처음 확인했습니다.”라고 Mootha는 말합니다. “그러자 의문이 생겼습니다: 파킨슨병과 같은 더 흔한 신경 퇴행성 질환에서도 마찬가지일까요?”
PD의 미토콘드리아 기능 장애
파킨슨병이 항상 미토콘드리아 질환으로 분류되는 것은 아닙니다. 그러나 그 증상은 미토콘드리아 기능 장애에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 질환은 뇌의 신경세포가 점진적으로 제거되어 떨림, 경직, 서동증, 운동 이상증 등 심각한 운동 문제를 일으킵니다. 영향을 받은 뉴런은 또한 미토콘드리아의 기능과 오랫동안 관련되어 온 루이체라는 독성 단백질 덩어리를 축적합니다. 또한 연구자들은 “미토콘드리아 복합체 I(MCI)의 화학적 억제제는 중뇌 도파민 신경세포에 독성이 있습니다.”라고 썼습니다. 이러한 뉴런의 손실은 일반적인 PD 병리입니다.
이를 염두에 두고 연구진은 저산소증이 파킨슨병 환자의 세포 기능 장애를 최소화할 수 있는지 알아보고자 했습니다. 이를 위해 연구진은 루이체의 구성 요소를 형성하는 단백질 덩어리인 α-시누클레인 프리폼 피브릴(PFF)을 뇌실 내에 주입하는 파킨슨병 마우스 모델을 사용했습니다.
저산소 공기가 PD 마우스 모델에 미치는 영향
연구진은 쥐를 두 그룹으로 나누어 한 그룹은 산소가 약 21% 함유된 일반 공기를, 다른 그룹은 산소가 약 11% 함유된 공기를 호흡하게 했습니다. 산소가 부족한 공기는 해발 약 4,800m의 고지대에 있는 조건과 비슷했습니다. (비교를 위해 안데스 산맥에 위치한 페루의 쿠스코시는 해발 약 3,400미터에 있습니다.)
쥐들은 PFF 주사를 맞고 12주 후에 평가를 받았습니다. 연구진은 운동 기능과 행동을 측정하기 위해 장대, 케이지 매달리기, 야외 테스트를 사용했습니다. “연구팀은 “장대 테스트는 운동 조정과 서동증을 모델링하고, 케이지 매달리기 테스트(와이어 매달리기 테스트라고도 함)는 근력과 지구력을 측정한다”고 설명했습니다. 개방형 필드 테스트(OFT)는 불안과 유사한 행동을 평가합니다.”
일반 공기를 마신 쥐는 높은 수준의 루이체와 죽은 신경세포, 그리고 심각한 운동 장애를 보였습니다. 그러나 저산소 공기를 마신 쥐는 신경세포가 전혀 손실되지 않았습니다. 그리고 루이체가 발생하기는 했지만 운동 장애의 징후는 보이지 않았습니다. 즉, 저산소증이 루이체 형성을 막지는 못했지만 루이체의 손상으로부터 신경세포를 보호한 것입니다.
더 나은 PD 결과를 위한 운동 기능 회복
이러한 결과가 치료법으로 이어지려면 더 많은 연구가 필요하지만, 이번 연구는 매우 유망합니다. 특히 흥미로운 점은 운동 기능 회복에 대한 결과입니다. 연구진은 저산소증이 파킨슨병 유사 질환이 증상을 보이기 시작한 후에도 쥐에게 미치는 영향을 감소시켜 운동 능력이 회복되는 데 도움이 된다는 사실을 발견했습니다.
“실제로 신경학적 손상의 반전을 확인했다는 사실은 정말 흥미롭습니다.”라고 무타는 말합니다. “일부 뉴런이 기능 장애를 겪고 있지만 아직 죽지는 않은 기간이 있으며, 이 기간에 충분히 일찍 개입하면 기능을 회복할 수 있다는 것을 알려줍니다.”
아직 초기 단계이기는 하지만, 이 연구는 일반적인 치료 표적인 α-시누클레인이나 루이체를 표적으로 하지 않고도 PD를 치료할 수 있는 새로운 방법을 제시할 수 있습니다. 공동 시니어 저자인 이치노세 후미토는 “이번 연구 결과는 파킨슨병 치료를 위한 완전히 새로운 패러다임의 가능성을 제시합니다.”라고 말했습니다.
파킨슨병 연구를 위해 SCANTOX Neuro는 위에 제시된 연구에서 사용된 것과 같이 PFF, MPTP, 6-OHDA 또는 로테논을 주입하여 유도한 모델과 Line 61, hA53Ttg 마우스 모델, LRRK2 G2019S 쥐 모델과 같은 형질전환 모델을 포함한 다양한 전임상 생체 내 PD 모델에서 연구를 제공합니다. 모든 모델을 효능 연구에 사용할 수 있으며
Scantox 는 1977년부터 최고 수준의 약리학 및 규제 독성학 서비스를 제공하는 선도적인 북유럽의 전임상 GLP 인증 임상시험수탁기관(CRO)입니다. Scantox는 전임상 계약 연구 서비스에 중점을 두고 제약 및 생명공학 기업의 신약 개발 프로젝트를 지원합니다. 핵심 역량에는 탐색 및 효능 연구, PK 연구, 일반 독성 연구, 국소 내성 연구, 상처 치유 연구 및 백신이 포함됩니다. 서비스 및 연구 분야에 대해 자세히 알아보려면 다음을 참조하세요. 뉴스레터 구독 . 그리고 당사와의 파트너십에 관심이 있으시다면 온라인으로 문의 .
