인간 줄기세포로 치매 뇌 구현, 치매 원인 밝힌다 - 기초지원연 김영혜 박사, 미 하버드 의대 공동연구로 Nature誌 게재 - □ 인간신경줄기세포를 이용해 알츠하이머 환자의 뇌의 특징들을 구현한 세포 모델이 세계 최초로 개발됨에 따라, ‘불치의 병’으로 인식되어 온 치매의 발병 원인을 밝히는 데 한발 다가서게 되었다. □ 한국기초과학지원연구원(원장 정광화, 이하 기초지원연) 질량분석연구부 김영혜 박사는 인간신경줄기세포의 3차원 분화를 통해 알츠하이머 환자 뇌의 병리학적 특징*1)을 구현한 실험모델(Alzheimer’s in a Dish)을 개발하고 알츠하이머의 대표적인 발병 이론으로 알려진 아밀로이드 가설*2)을 실험적으로 입증하는데 최초로 성공했다고 13일 밝혔다. □ 이번 연구결과는 기초지원연과 미국 하버드 의대(Harvard Medical School)의 Massachusetts General Hospital (MGH) 김두연 교수 및 Rudolph E. Tanzi 그룹 최세훈 박사와의 공동연구를 통해 이뤄졌으며, 세계 최고 권위의 학술지인 ‘네이쳐(Nature)’誌 10월 12일자 온라인판 (논문명: A three-dimensional human neural cell culture model of Alzheimer's disease, Se Hoon Choi & 김영혜 (공동 제 1저자), Rudolph E. Tanzi & Doo Yeon Kim (공동 교신저자), IF= 42.351)에 게재됐다. □ 김영혜 박사는 인간신경세포에 돌연변이 유전자를 삽입한 뒤 최근 주목받고 있는 3차원 배양기술을 통해 신경세포로 분화시킴으로써, 알츠하이머 질환의 중요 요인인 베타 아밀로이드 펩타이드의 축적을 유도하여 치매 환자 뇌 조직에서만 발견되는 노인반(Senile Plaque)*3)을 구현하였고, 나아가 실험용 쥐에서 유도할 수 없었던 세포내 신경섬유다발(Neurofibrillary Tangle)*4)을 구현하는데 성공하였다. - 기존의 모델에서는 아밀로이드 가설의 신경섬유매듭과 베타 아밀로이드의 연관성을 설명할 수 없었으나, 새 모델을 통해 둘 사이에 연관성이 있음을 처음으로 입증하였다. □ 그동안 치매를 포함한 뇌질환 연구는 주로 생쥐를 이용한 동물실험에 의존해 왔으나, 생쥐의 뇌 조직 및 생리현상이 인간과 크게 달라 생쥐를 이용한 기초 연구가 인간 대상 임상실험과 상이한 결과를 보이던 문제점을 보여 왔다. - 이번 연구는 이런 문제점을 보완하였을 뿐 아니라 동물모델에 비해 제작이 용이하고 실험에 소요되는 기간을 획기적으로 단축할 수 있어, 치매 치료제 개발을 가속화 할 수 있는 모델의 개발이라는 점에서 큰 의미를 갖는다. - 또한 연구 시료 수급 및 모델 제작에 어려움이 큰 다른 퇴행성 뇌질환 연구에도 적용될 수 있는 획기적인 연구 방법을 제시함으로써, 최근 줄기세포를 활용한 뇌질환 연구 분야의 발달에 추진력을 제공할 전망이다. □ 김영혜 박사는“이번 연구는 알츠하이머 질환의 발병 메커니즘에 대한 중심가설을 실험적으로 입증한 세계 최초 사례로, 알츠하이머 치료제 개발연구를 가속화 할 수 있는 실험 모델을 개발했다는 점에서 큰 의의가 있다”며, “기초지원연이 구축한 국내 최고사양의 질량분석기를 활용한 오믹스 연구를 통해 치매 바이오마커를 발굴할 후속 연구로 이어갈 계획”이라고 밝혔다. □ 기초지원연 정광화 원장은“이번 연구는 기초지원연이 세계적인 연구플랫폼으로서 이룬 대표적인 공동연구사례로 볼 수 있다”며, “향후로도 기초지원연이 보유한 연구역량을 활용 다양한 분야의 연구협력을 통해 사회에 기여하는 과학기술들을 발전시켜 나갈 계획”이라고 밝혔다. ☎ 문의처 : 기초지원연 질량분석연구부 김영혜 박사 (043-240-5161, 010-6239-7406, yhkim74@kbsi.re.kr) | 
