[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 뇌졸중의 근본 메커니즘을 밝혀내고 자체개발 신약 후보물질로 영장류 뇌졸중 모델에서 신경 손상 완화 및 운동기능 회복 효과를 확인해 뇌졸중 치료의 전기를 마련했다.

기초과학연구원(IBS)은 기억및교세포연구단 이창준 단장팀이 을지대학교와 공동연구를 통해 뇌졸중 이후 뇌 손상이 진행되는 핵심 기전을 규명하고 자체 기술로 새치료 전략을 제시했다고 28일 밝혔다.

연구진에 따르면 뇌혈관이 막혀 '과산화수소(H₂O₂)가 과도하게 생성되면 별세포가 콜라겐을 생성해 신경세포를 사멸시킨다. 이는 과산화수소와 콜라겐 생성만 억제해도 뇌경색에 의한 뇌 손상을 원천 차단할 수 있다는 의미다.

이번에 연구진은 해당 원리를 적용해 자체 개발한 신약 후보물질 'KDS12025'를 영장류 뇌졸중 모델에 투여한 실험을 진행, 신경 손상 완화와 운동기능 회복 가능성을 확인했다.
 
별세포는 뇌에서 가장 많은 비중을 차지하는 세포로 평소에는 뇌를 안정적으로 유지·보호하는 역할을 한다. 특히 뇌졸중이 발생하면 손상 부위 주변에 교세포 장벽(glial barrier)을 형성해 병의 확산을 막는다고 알려져 있다.
 
연구진은 이 보호막이 오히려 신경세포가 죽는 원인이 될 수 있음을 발견했다.
 
연구진은 "뇌졸중 이후 과산화수소가 급격히 증가하며 별세포를 자극하면 별세포가 1형 콜라겐(Type I collagen)을 만들어 내고 이렇게 형성된 교세포 장벽이 신경세포들을 둘러싸 사멸시킨다"면서 "별세포의 역할에 대한 정설을 뒤집고 뇌졸중의 근본 메커니즘을 밝힌 것"이라고 설명했다.

콜라겐 생성 억제 및 과산화수소 제거가 가능한 신약 후보물질 KDS12025를 마우스 뇌졸중 모델에 투여한 결과, 교세포 장벽과 신경세포 사멸이 거의 사라지고 저하됐던 운동능력도 일주일 만에 정상 수준으로 개선됐다.

특히 뇌졸중 발생 2일이 지난 후 투여한 경우에도 신경 기능이 회복됐다. 뇌졸중 치료 ‘골든타임’을 획기적으로 확장했다는 의미다.

또 KDS12025를 뇌졸중 영장류(원숭이) 모델에 투여한 실험에서 3일 후 병변 크기가 확연히 줄고 일주일 만에 마비됐던 손이 완전히 회복된 것으로 확인됐다.
 
과일을 집어먹는 실험에서 뇌졸중 원숭이는 운동장애로 움직일 수 없었지만 KDS12025로 치료한 원숭이는 10번 시도 모두 성공했다.
 
이번 연구 결과는 대사 분야 세계적 권위의 국제 학술지 '셀 메타볼리즘(Cell Metabolism)'에 28일 0시(한국시간) 온라인 게재됐다.

공동 교신저자 을지대 유승준 교수는 "뇌졸중 치료 표적으로서 과산화수소와 콜라겐을 제시했다"며 "세포나 소동물이 아닌 영장류 모델에서 치료효과를 입증했기에 임상 소요 기간이 대폭 줄어들고 환자들에게 새로운 희망을 제시할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

교신저자 IBS 이창준 단장은 "기존 산발적으로 수행됐던 기초연구-신약개발-전임상의 전 과정을 통합한 '원스톱 연구 시스템'을 구축, 뇌졸중의 근본원인 규명뿐 아니라 구체적인 치료법 제시까지 성공했다"면서 "KDS12025 사례와 같이 앞으로도 인류와 사회에 직접적인 도움을 줄 수 있는 기초과학 연구에 헌신하겠다"고 밝혔다.


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