거제 출신(거제중-거제고) 김도경 박사(34·거제문인협회 김임순 이사 장남)가 소속된 연구팀이 알츠하이머 질환을 조기에 진단할 수 있는 기술을 개발해 화제다.

포스텍 안교한 화학과 교수와 김도경 박사 연구팀은 묵인희 서울대 교수팀과 공동으로 이광자 현미경을 이용한 생체 내 영상화로 알츠하이머 질환 여부와 진행도를 나타내는 새로운 생체표지 물질 발견에 성공했다고 최근 밝혔다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 오는 2050년 세계 치매 인구가 현재의 3배를 넘어 1억 3500만 명에 달할 전망이다. 이 중 70~80%가 알츠하이머 환자로 추산된다. 아직 발병 원인이 정확히 밝혀지지 않은 알츠하이머 질환은 조기 진단을 통한 완화치료가 유일한 해결책이다.

그러나 알츠하이머 조기 진단은 간단하지 않은 것으로 알려졌다. 현재 치매 유발물질이자 표식으로 알려진 ‘베타아밀로이드’라는 단백질이 뇌에 축적·분포된 정도를 확인하는 것이 유일한 방법이다. 자기공명영상(MRI), 양전자단층촬영장치(PET)와 같은 최첨단 영상장비를 사용하는데 비용이 많이 들고 방사선에 과도하게 노출될 수 있는 위험 부담도 있다.

특히 알츠하이머 연관 물질은 모노아민 옥시데이즈(MAO)라는 효소로 베타아밀로이드와 같이 생체 내 영상으로 관찰하기가 매우 까다로운 것으로 알려졌다.

안 교수와 공동연구팀은 투과력이 좋은 이광자 현미경을 활용해 베타아밀로이드와 MAO를 감지할 수 있는 이광자 형광체를 개발, 진단에 적용하는 이광자 형광 프로브(탐침) 방식으로 알츠하이머와의 상관관계를 증명했다.

이 기법으로 살아 있는 쥐의 뇌 속에서 알츠하이머의 진행에 따라 MAO가 점차 활성화 되는 모습을 실시간으로 추적하는데 성공했다. 베타아밀로이드와 MAO를 동시에 관찰한 결과, 알츠하이머가 진행 될수록 아밀로이드 플라크2가 늘어나고 그 주변에 MAO의 분포도 더욱 활발해 진다는 사실을 최초로 밝혀낸 것이다.

이 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 글로벌연구실과제, 뇌과학원천기술개발사업, 중견연구자지원사업의 지원 및 보건복지부와 캘리포니아주립대 선도 연구 장학 프로그램의 지원으로 수행된 이번 연구는 MAO가 알츠하이머의 발병 여부뿐만 아니라 진행경과도 나타내는 `바이오 마커`로서 조기 진단에 기여할 수 있는 가능성을 제시했다.

연구결과는 미국화학학회(American Chemical Society)의 주요 학술지 중 화학, 의학, 생물 등 학제 간 연구 분야에서 주목할만한 중요한 연구 성과를 다루는 `ACS 센트럴 사이언스(ACS Central Science)`에 최근 게재됐다.

연구를 주도한 안교한 교수와 김도경 박사는 "이번 결과를 바탕으로 알츠하이머 진단을 위한 생체표지 물질 연구와 관련 메커니즘의 규명 나아가 치료제 개발 등 후속 연구가 기대된다"고 말했다.

한편 김도경 박사는 지난 9월 미래창조과학부가 과학분야 유능 인재에게 수여하는 국가장학금 및 미국 정부의 장학금을 동시에 수여한 바 있다.

최대윤 기자  crow1129@nate.com

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