뇌 속 치매원인 물질만 제거하는 '나노청소기' 개발
뇌 속 치매원인 물질만 제거하는 '나노청소기' 개발
  • 최봉영 기자
  • 승인 2020.03.03 17:13
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KIST-KAIST-아르곤 국립연구소 공동 연구

치매 원인 물질로 알려진 베타아밀로이드 단백질만을 빨아들이는 나노청소기가 개발됐다.

해당 연구를 통해 향후 치매치료제 개발에도 도움이 될 수 있을 지 기대가 모인다.

3일 한국과학기술연구원(KIST)은 분자인식연구센터 이준석 박사팀이 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 박찬범 교수팀, 아르곤 국립연구소와의 공동연구를 통해 치매의 주요 원인 물질로 꼽히는 베타아밀로이드 단백질을 흡입해 제거함으로써 알츠하이머 질환의 진행을 예방하는 나노청소기를 개발했다고 밝혔다.

베타-아밀로이드 단백질은 뇌 속에서 응집되며, 이 단백질이 과도하게 많아지면 신경세포를 사멸시키는 등 알츠하이머의 진행을 가속시킨다.

이러한 응집을 막기 위해 베타아밀로이드 단백질의 생성을 차단하거나, 생성된 단백질이 서로 응집되지 않도록 항체 및 저해제를 활용하는 연구가 여러 방면에서 진행되고 있으나 아직 효과적인 치매 치료제는 개발되지 못했다.

이준석 박사팀은 응집을 막으려는 기존 방식이 아닌 생성된 베타아밀로이드 단백질을 원천적으로 흡입해 제거하는 새로운 접근법을 통해 독성물질의 생성을 예방하는 전략에 주목했다.

이에 따라 거대한 구멍을 갖는 나노입자를 디자인해 넓은 표면적을 갖는 나노 구조체를 제작했다.

연구진은 이 구조체에 표적 물질에 대한 선택성은 높으면서도 보통의 항체보다 작아 더 높은 효율로 흡입할 수 있는 미니항체(scFv)를 부착해 표적 물질인 베타아밀로이드 단백질을 선별해 흡착하도록 했다.

나노청소기는 베타아밀로이드 단백질의 비정상적 응집을 80% 이상 차단해 신경독성을 완화했다.

연구진은 동물실험을 통해 그 효과를 입증한 바 있다.

이준석 박사는 "응용 범위를 확장하면 체내 다양한 유해물질을 선택적으로 제거할 수 있는 나노 청소기로써 질병 예방 및 건강증진에 기여할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

해당 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 주요사업과 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행됐다.

이번 연구결과는 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼스'(Advanced functional Materials) 표지 논문으로 선정돼 게재될 예정이다.



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