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질병 치료를 위한 인공단백질 개발
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주연하
주연하(Yeon Ha Ju) 저자 이메일 보기
한국과학기술연구원, KIST
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184 KB
  CV updated 2022-07-14 19:45
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조회 798  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
Astrocytic urea cycle detoxifies Aβ-derived ammonia while impairing memory in Alzheimer’s disease

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

알츠하이머는 흔히 발생하는 치명적인 퇴행성 뇌질환이지만 아직까지 병의 진행을 막는 치료제는 개발되지 않았습니다. 그동안의 연구는 주로 아밀로이드 베타나 신경세포의 사멸에 초점을 둔 치료제 개발 위주로 진행되어 왔으나, 계속된 임상 실패로 새로운 타겟 세포 및 타겟 물질 탐색에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 최근에 알츠하이머에서 활성화된 별세포에서 GABA가 많이 생성된다는 연구를 통해 알츠하이머에서의 별세포의 역할에 대한 활발한 연구가 진행되고 있습니다. 하지만 아밀로이드 플라크로부터 GABA가 생성되는 과정은 아직 밝혀지지 않았으며, 이 과정을 밝히게 된다면 별세포가 알츠하이머에서 어떠한 역할을 하는지에 대한 전반적인 과정을 이해할 수 있습니다. 이러한 점에서 별세포에 대한 연구의 필요성을 느끼게 되었고, 이는 이번 연구의 출발점이 되었습니다.

연구 초기에는 아밀로이드 베타로 인해 암모니아가 발생하는 것을 발견함에 따라 요소회로와의 관계성을 확인하는 실험을 진행하였고, 요소회로 존재 자체에 대한 입증을 위하여 요소회로를 이루는 효소의 유전자·단백질 상태를 측정했습니다.

이어서 실제 알츠하이머 환자에게서도 요소회로가 증가하는지를 마우스 모델을 통해 확인하였으며, 더 나아가 요소회로의 효소를 억제하였을 때, 알츠하이머 모델마우스의 기억력이 회복되는 것을 마우스 행동실험을 통해 확인했습니다. 이러한 실험 결과는 요소회로가 새로운 알츠하이머 치료 타겟이 될 수 있음을 시사한다고 볼 수 있습니다.

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2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

저는 기초과학연구원 (IBS) 인지 및 사회성 연구단 내의 이창준 단장님의 지도 아래 이 연구를 진행하였습니다. 기초과학연구원은 세계적 수준의 기초과학연구를 수행하고 이를 통해 창조적 지식 확보의 기여를 위하여 설립된 연구기관입니다. 많은 최첨단 장비가 구축되어 있고 주변에 우수한 연구진들이 있어 연구환경이 매우 쾌적하였습니다. 이를 통해 여러가지 실험을 제약 없이 실행할 수 있었고, 따라서 좋은 결과를 내고 좋은 논문까지 이어졌다고 생각합니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

알츠하이머에 대한 연구가 많이 진행되고 있지만 실제 임상에서 성공하거나 효과가 있던 약물에 대한 제한이 많았던 점이 늘 아쉽다고 생각하고 있었습니다. 이번 연구를 통해서 알츠하이머의 주 원인으로 알려져 있던 아밀로이드 베타나 신경세포의 사멸보다, 잘 알려지지 않았던 별세포의 역할에 더욱 주목할 수 있게 된 점에 새로운 연구방향을 제시한 것 같아 뿌듯함을 느낍니다. 앞으로의 연구를 통해서도 별세포가 각종 뇌질환에서 보이는 여러 병리기전을 제시하고 그에 대한 치료기전을 찾아서 전세계의 많은 환자들에게 도움이 되고 싶습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

제가 박사과정을 학생으로 보냈던 긴 시간동안 앞날에 대해 생각하는 것은 늘 어둡고 긴 터널에 있던 기분이었지만, 본인이 하고 있는 연구의 순간순간을 즐기고 실험 하나하나에 뿌듯함을 느끼는 것이 중요하다고 생각합니다. 비록 그 순간에는 그 시간이 길게 느껴질 수도 있지만, 진행하고 있는 연구의 중요함을 이해하고 내가 하는 연구에 자부심을 느끼고 중심을 잘 잡는다면 어렵고 긴 시간을 잘 헤쳐 나가리라 믿습니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이번 연구에서 별세포의 요소회로 조절에 따른 알츠하이머의 새로운 병리 기전을 제시하였습니다. 현재 가장 눈 여겨 보고 있는 타겟으로 ODC1이 있으나, 현존하는 ODC1 억제제가 좋은 활성을 보이고 있지 않아 새로운 약물에 대한 기대가 높은 상황입니다. 이를 바탕으로 앞으로의 연구에서는 ODC1의 새로운 억제제 선도물질 라이브러리를 활용하여 알츠하이머 모델에서의 전임상 실험을 통한 효능 평가와 독성시험을 완료하여 치료제 개발에 착수하고자 합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

이 연구가 이렇게 성과로 나오기까지 저를 지도해주시고 가르쳐 주신 이창준 박사님께 가장 먼저 감사드린다고 말하고 싶습니다. 늘 과학자로서 존경할 면모를 보여주시고 ‘내가 과학자로서 미래에 되고자 하는 모습’ 이 되어 주심에 감사드립니다. 또, 늘 저를 사랑해주시고 멘탈이 흔들릴 때마다 늘 정신적인 지주가 되어준 우리 가족에게도 감사하고 사랑한다는 말씀을 드리고 싶습니다.

다음으로 늘 고맙고 사랑하는 저스틴 랩 식구들과 연구단 멤버 모두, 그리고 연구에 도움을 주신 모든 연구자들께도 고맙다고 말하고 싶습니다. 모두 진심으로 감사드립니다.

#알츠하이머 치매 (Alzheimer’s disease) #반응성별세포 (Reactive astrocyte) #요소회로 (Urea cycle)
Category: Neuroscience
등록일 2022-08-02
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