난치성 말초 신경 질환에 대한 전기 자극 기반 치료 가능성 제시
대구경북과학기술원(DGIST)은 김민석 뉴바이올로지학과 교수 연구팀이 유전성 난치 질환인 탈수초화 신경병증(CMT)을 약물 치료법이 아닌 전기자극으로 치료할 수 있는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.
기술 핵심은 병의 원인이 되는 말초 수초 단백질22(PMP22)의 이상 분포를 정상 회복하는 전기자극으로, CMT1A 세포 모델을 제작해 다양한 전기자극 실험을 통해 밝혀냈다. 향후 해당 기술을 통해 전자약이 개발돼 부작용을 최소화한 치료가 가능할 것으로 기대하고 있다.
CMT 질환은 말초 신경에서 수초의 손실로 인해 근육위축, 무감각, 발의 기형, 마비 등을 유발한다. 약 2500명 중 1명이 발병할 정도로 많은 환자들이 고통받고 있는 유전 질환이지만 현재까지도 뚜렷한 치료법이 없다.
CMT 질환 중 하나인 CMT1A는 세계적으로 빈번하게 발생하는 말초신경 손상 종류 중 하나다. 슈반 세포에서 PMP22 유전자가 과발현돼 발생한다. 슈반세포에서 PMP22 과발현은 PMP22 단백질 세포 내 응집을 일으키면서 결국 말초신경 손상 원인이 된다.
연구팀은 PMP22 과발현을 해결할 방법을 찾기 위해 CMT1A 세포 모델인 'PMP22 과발현 신경초종 세포'를 제작했다. 해당 세포에 연구팀에서 개발한 고속 전기자극 스크리닝 플랫폼을 적용, 최적의 치료 효과가 나타나는 자극 조건을 확보할 수 있었다. 특정 전기자극이 CMT1A 질병에서 나타나는 핵 주위 PMP22 단백질 응집을 없애고 일반 슈반 세포와 같이 PMP22 단백질 분포가 세포막 쪽으로 이동하면서 정상 회복시키는 것을 확인했다.
김민석 교수는 “전기자극이 CMT1A 질병의 주요 단백질인 PMP22 분포를 정상적으로 회복시킬 수 있다는 것을 보여준 첫 사례라는 점에서 큰 의미가 있다. 치료법이 전여 없어 전세계적 수백만명이 고통받는 CMT 질환을 해결하는 새로운 전자약 기술이 조속히 상용화되길 기대한다”고 밝혔다.
한국연구재단 지원을 받아 수행된 이번 연구결과는 최근 바이오분야 유명저널 '바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors and Bioelectronics)'에 3월 게재 예정이다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
