한·미 공동 연구진이 알츠하이머 치매에 걸린 뇌 세포를 실험실에서 배양하는 데 처음으로 성공해 치료제 개발에 속도가 붙을 것으로 기대된다. 생쥐 대신 실제 사람의 뇌세포를 쓰면 치료제 실험 기간이 획기적으로 단축될 수 있다.

미국 하버드 의대 매사추세츠 종합병원의 김두연, 루돌프 탄지(Tanzi) 교수 공동 연구진은 국제 학술지 '네이처' 인터넷판 12일 자에 '알츠하이머 환자의 뇌 특징을 그대로 가진 인간 세포를 처음으로 배양해 발병(發病) 이론인 아밀로이드 가설을 입증하는 데 성공했다'고 발표했다. 이번 논문의 제1저자는 기초과학지원연구원의 김영혜 박사와 하버드 의대의 최세훈 박사이다. 공동 교신 저자인 김두연 교수는 KAIST에서 박사 학위를 받고 2009년 하버드 의대 조교수가 됐다.

(왼쪽부터)김영혜 박사, 최세훈 박사, 김두연 교수.

치매 환자의 60~80%는 알츠하이머병 때문이다. 원인은 베타 아밀로이드란 단백질로 알려졌다. 이 단백질이 뇌에 과도하게 쌓여 덩어리를 이루면 신경섬유들이 엉키면서 주위의 신경세포를 죽인다는 것. 이론이 나온 지 30년이 지났지만 생쥐 실험으로는 이 과정을 확인할 수 없었다.

연구진은 인간 배아줄기세포에 화학물질을 처리해 신경세포로 자라게 했다. 배아줄기세포는 인체의 모든 세포로 자라나는 원시 세포이다. 그 신경세포에 알츠하이머를 유발하는 유전자를 집어넣었다. 그러자 이론대로 아밀로이드 덩어리와 신경 섬유 덩어리가 연이어 나타나고 세포들이 죽기 시작했다.

연구진은 "겔 상태의 배양 물질로 3차원 세포 배양을 한 것이 성공 요인"이라고 밝혔다. 평면으로 배양한 세포에서는 아밀로이드 덩어리 등 질병의 특징들이 제대로 나타나지 않았지만, 3차원 배양 세포에서는 그런 특징이 고스란히 나타났다고 연구진은 밝혔다.

탄지 교수는 "생쥐 실험으로는 약 하나 실험하는 데 1년이나 걸렸지만 세포로 하면 한 달에 수십만종의 약을 실험할 수 있다"고 밝혔다. 연구진은 시판 중인 약 1200종과 임상시험 중인 약 5000종을 알츠하이머 세포에 시험하는 프로젝트를 시작했다.