카이스트 치매 치료제 개발, 논란에서 자유로울수 있을까?

카이스트(KAIST)는 최근 생명과학과 김찬혁, 정원석 교수 공동연구팀이 알츠하이머병에 대한 새로운 형태의 단백질 치료제를 개발했다고 밝혔다.

해당 치료제의 원리에 대해서 한번 알아보고 우려되는 부분에 대해서도 한번 정리해 보겠다.

카이스트 알츠하이머 치료제

알츠하이머병은 기억상실과 인지장애를 동반하는 노인성 치매의 대표적 원인이다. 알츠하이머병은 뇌에 쌓이는 베타 아밀로이드 응집체(비정상적으로 39~43개의 아미노산으로 잘려진 아밀로이드 조각들의 응집체)에 의한 시냅스 손상과 세포 독성으로 발병한다는 것이 학계와 의료계의 정설이다. 

이를 토대로 수많은 신약개발 노력이 이어져왔음에도 불구하고 베타 아밀로이드를 제거하는 알츠하이머병 치료제가 성공적으로 개발되지 못했다.

실제 베타 아밀로이드를 표적으로 하는 항체 기반 치료제인 아두헬름이 알츠하이머병의 근원 치료제를 개발, 지난 2021년 6월 미국에서 식품의약국(FDA) 승인이 이뤄졌으나, 치료 효과와 부작용에 관한 논란이 여전히 지속되고 있다.

이에 연구팀은 기존 항체의 틀에서 벗어나 새로운 기전의 단백질 치료제를 디자인했다. 우리 몸에는 끊임없이 죽어 나가는 세포들을 제거하기 위한 특수한 포식작용 경로가 존재하는데, 연구팀은 이에 관여하는 Gas6라는 단백질을 인위적으로 조작해 베타 아밀로이드를 표적으로 하는 'Gas6 융합단백질'을 개발했다.

이는 알츠하이머병을 유발하는 베타 아밀로이드 플라크(단백질 응집체)를 제거할 수 있는 새로운 형태의 치료제로, 연구팀은 실험을 통해 이 융합단백질(anti-Abeta-Gas6)이 뇌 안에서 선택적으로 베타 아밀로이드를 제거함과 동시에 염증반응을 오히려 억제한다는 것을 증명했다.

기존의 베타 아밀로이드를 표적으로 하는 항체 기반 치료제가 불확실한 치료 효과와 더불어 심각한 부작용을 일으키는 것이 보고되고 있는 가운데, 이를 근본적으로 극복할 수 있는 새로운 방식의 치료제를 제작한 것이다. 

또한 연구팀은 알츠하이머 질병 쥐 모델을 통해 연구팀이 개발한 융합단백질이 미세아교세포와 별아교세포를 동시에 활용해 뇌 속에 축적된 베타 아밀로이드의 양을 현저하게 줄이는 것을 발견했다. 이는 기존의 항체 치료제가 미세아교세포를 통해서만 베타 아밀로이드를 줄일 수 있는 것에 비해 뚜렷한 이점으로 풀이된다.

동시에 연구팀은 Gas6 융합단백질이 항체 치료제에 의해서 더 악화되는 미세아교세포에 의한 과도한 시냅스 제거 현상을 획기적으로 억제할 수 있음을 밝혔다. 더 나아가 Gas6 융합단백질을 주입한 알츠하이머 질병 쥐 모델에서는 손상된 인지능력과 기억력이 항체 치료제보다도 높은 수준으로 회복되는 결과도 확인했다.

추가로 기존의 항체 기반 치료제를 처방받은 알츠하이머 환자에게서 나타났던 부작용인 뇌 미세혈관 출혈도, Gas6 융합단백질을 주입한 알츠하이머 질병 쥐 모델에서는 현저하게 감소하는 것을 연구팀은 증명했다.

연구팀은 "Gas6 융합단백질을 통해서는 베타 아밀로이드가 염증반응 없이 청소되기 때문에 부작용이 낮을 뿐만 아니라 높은 인지기능의 향상도 기대할 수 있다"면서 "이는 새로운 형태의 작용기전을 적용한 최초의 알츠하이머 질병 치료제로, 다양한 퇴행성 뇌 질환과 자가 면역질환에 적용될 것"이라고 전망했다.

KAIST 연구팀은 이번 Gas6 융합단백질 치료기술을 기반으로 지난 2021년 8월에 일리미스테라퓨틱스(Illimis Therapeutics, 대표이사: 박상훈)를 설립했고, 향후 이를 통해 베타 아밀로이드를 표적으로 하는 알츠하이머 치료제(GAIA-Abeta, ILM01) 개발 뿐 아니라, 표적을 타우 등으로 치환하는 치료제도 개발해 다양한 확장, 임상 개발을 계획하고 있다.

논문 조작 의혹에서 자유로울수 있을까?

새로운 치료물질 개발 소식은 반가운 이야기지만 최근 논란중인 알츠하이머 발병 핵심 원리를 밝힌 것으로 알려진 논문 조작설에서 이번 치료물질 개발이 자유로울 수 있을 지는 아직 의문점이다.

해당 논문은 뇌 속 단백질인 아밀로이드베타(Aβ)가 쌓여 알츠하이머 치매가 생긴다는 가설의 근거가 됐던 논문이다. 

국내외 수많은 제약사가 이 가설을 토대로 치매 치료제를 개발하고 있었고 앞에 설명한 치료물질도 베타아밀로이드를 겨냥한 신물질이기 때문이다.

해당 논문은 쥐를 이용한 동물실험에서 알츠하이머를 유발하는 단백질인 ‘아밀로이드베타*56’를 발견했다는 내용이 주요 골자다.

알츠하이머는 치매 유발 원인의 50~70%를 차지하는 퇴행성 뇌 질환이다. 논란이 된 논문은 지난 16년간 약 2300여건 인용되면서 아밀로이드베타 단백질 침착이 알츠하이머를 유발한다는 가설의 근거가 됐다. 

제거되지 못한 아밀로이드베타 단백질이 플라크(plaque) 형태로 쌓이면 산화적 스트레스를 유발, 뇌 신경 세포를 손상한다는 원리다.

하지만 최근 국제학술지 사이언스지는 6개월간 조사 결과 2006년 미네소타대 연구팀이 발표한 논문이 조작됐다는 ‘놀라울 정도로 명백한’ 증거를 발견했다며 이를 뒷받침하는 과학자들 의견을 최근 발표해서 업계에 충격을주고 있는 상황이었다.