국내연구진이 개발해낸 미토콘드리아 표적 나노입자 항산화제가 알츠하이머성 치매 치료제 신약의 가능성을 보였다.
기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 현택환 단장(서울대 화학생물공학부 교수)과 묵인희 교수(서울대학교 의과대학 교수) 연구진은 자체 개발한 '산화세륨 기반 미토콘드리아 표적 나노입자 항산화제'가 생쥐의 알츠하이머병 치료에 효과가 있음을 입증했다.
'산화세륨 나노입자'는 현택환 단장 연구팀이 지난 2012년 개발해낸 직경 3나노미터 크기의 산화세륨 입자로, 표면에 위치한 세륨이온들의 반영구적 산화‧환원 특성으로 강력한 항산화작용을 한다.
연구진은 미토콘드리아 내 활성산소 제거를 위한 항산화제 개발을 목표로 나노분야와 의생명분야의 공동연구를 진행, 강력한 항산화제인 산화세륨 나노입자 표면에 미토콘드리아 표적물질인 TPP잔기를 입혀 새로운 미토콘드리아 표적 나노입자의 합성에 성공했다.
'미토콘드리아 내 활성산소'는 세포내 미토콘드리아에서 체내에 필요한 에너지원을 만들 때 생기는 부산물로, 특히 미토콘드리아가 오염물질과 스트레스로 인해 기능이상을 보일 때 과다하게 발생한다.
새로운 나노입자는 TPP잔기의 작용으로 세포내 미토콘드리아 속으로 들어가 머물며, 알츠하이머 등 각종 질병의 원인으로 지목되고 있는 미토콘드리아 내 활성산소를 지속적으로 제거할 수 있도록 만들어졌다.
연구팀은 실험용 알츠하이머 생쥐의 뇌에 미토콘드리아 표적 나노입자를 주입하는 실험을 통해, 새로운 나노입자가 생쥐 뇌 속 손상된 신경세포를 회복시키고 신경염증반응을 완화하는 등 알츠하이머병 치료에 효과가 있음을 입증했다.
이번 연구를 주도한 현택환 단장은 “나노‧의생명분야의 공동연구를 통해, 여러 질병의 원인으로 꼽히는 미토콘드리아 내 활성산소를 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 나노입자의 합성에 성공했다”라고 평가했다.
묵인희 교수는 “이번 연구가 알츠하이머 뿐 아니라 여러 신경퇴행성질환의 치료제 개발에도 획기적 전환점을 가져올 것으로 기대한다”고 밝혔다.
이번 연구결과는 화학분야 세계 최고 권위의 학술지인 ACS Nano (IF 12.8) 온라인 판에 2월 11일 게재됐다.