치매 원인 물질만 제거하는 나노청소기 개발

미니항체가 부착된 다공성 실리카 나노구조체는 특정 타겟 물질을 선택적으로 흡입, 제거한다. 이 사진은 세계적 학술지 '어드밴스트 펑셔널 머테리얼즈'의 표지논문. KIST 제공

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 해외공동연구를 통해 알츠하이머 주요 원인물질만 선택적으로 제거하는 기술을 개발했다.

연구진은 이 기술로 몸 속 노폐물, 유해물질 등을 특정해 효과적 제거가 가능해 건강 증진과 질병 치료에 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

한국과학기술연구원(KIST)은 분자인식연구센터 이준석 박사팀이 치매의 주요 원인 물질로 꼽히는 베타-아밀로이드 단백질을 흡입, 제거해 알츠하이머 질환 진행을 예방하는 나노청소기를 개발했다고 3일 밝혔다. 베타-아밀로이드 단백질은 뇌 속에 비정상적으로 축적되어 알츠하이머병의 주요 원인이 되는 것으로 알려져 있다.

이준석 박사팀이 개발한 나노청소기는 베타-아밀로이드 단백질을 효과적으로 흡착해 베타-아밀로이드 단백질의 비정상적 응집을 80% 이상 차단, 신경독성을 완화했다. 또한, 연구진은 동물실험을 통해 그 효과를 입증해 미래 항-아밀로이드성 억제제로서의 가능성을 입증했다.

이 연구를 주도한 이 박사는 "나노청소기를 이용해 베타-아밀로이드나 타우 단백질에 대한 흡입을 통해 신경독성 물질의 응집을 막았다"고 밝혔다.

박사팀은 거대한 구멍을 갖는 나노입자를 디자인해 넓은 표면적을 갖는 나노 구조체를 제작했다. 연구진은 이 구조체에 표적 물질에 대한 선택성은 높으면서도 보통 항체보다 작아 더 높은 효율로 흡입할 수 있는 미니항체를 부착해 표적 물질인 베타-아밀로이드 단백질을 선별 흡착하도록 했다.

이번 연구결과는 세계적 학술지인 '어드밴스트 펑셔널 머티어리얼즈'에서 우수성을 인정받아 표지논문으로 선정됐다.

또한 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 박찬범 교수팀, 아르곤 국립연구소 엘레나 A 로슈코바 교수팀이 공동연구로 진행됐다.

한편 베타-아밀로이드 단백질이 뇌 속에 과도하게 응집되면 신경세포를 사멸시키고 시냅스를 파괴해 알츠하이머의 진행을 가속시킨다.

이 응집을 막기 위해 베타-아밀로이드 단백질의 생성을 차단하거나, 생성된 단백질이 서로 응집되지 않도록 항체 및 저해제를 활용하는 연구가 여러 방면에서 진행되고 있으나 아직 효과적 치매 치료제는 개발되지 못했다.

[e-mail] 김만기 기자