박인수·김수진 건양대 교수, 알츠하이머병 유효 치료제 후보물질 도출

박인수 건양대 의공학과 교수(왼쪽 사진)와 김수진 의학과 생화학교실 교수./사진제공=건양대

건양대학교는 최근 박인수 의공학과 교수와 김수진 의학과 생화학교실 교수가 알츠하이머병 치료효능 평가를 위한 랩온어칩(Lab-on-a-chip)을 개발하고 이를 활용해 유효 치료제 후보물질을 도출했다고 14일 밝혔다.

알츠하이머병의 주요 발병인자는 아밀로이드 베타 펩타이드와 타우 단백질로 알려졌다. 지난해 아밀로이드 베타의 응집체를 제거하는 레카네맙이라는 항체치료제가 FDA 승인을 받으면서 알츠하이머병 치료에 대한 기대가 커지고 있다.


건양대는 세종과학펠로우십과 복지부의 '한의디지털융합기술개발사업', '지역대학우수과학자지원사업' 등의 지원을 받아 아밀로이드 베타 펩타이드 및 타우 단백질을 모두 제어할 수 있는 물질을 발굴하는 랩온어칩(Lab-on-a-chip)을 개발 중이다.

랩온어칩은 말 그대로 생화학적 검출 등 다양한 실험을 소형 칩에서 수행하는 연구기술이다. 신약개발에 들어가는 비용과 시간문제는 물론 동물 대상 실험으로 발생하는 윤리문제까지 해결할 수 있다.

박 교수와 김 교수는 랩온어칩을 활용해 알츠하이머병 치료 후보물질 중 하나인 네페린의 치료 효능과 기전을 소명했다.


연자육(연꽃 씨앗)의 주요 생리활성 성분인 네페린은 아밀로이드 베타와 타우의 응집을 동시에 제어한다. 또 신경세포의 사멸을 억제하고 응집체의 독성을 분해하는 효능을 보였다.

두 교수는 △알츠하이머병 원인물질-네페린의 결합 정도 및 위치 △분자역학 시뮬레이션 △흡수·분포·대사·배설 등도 예측해 정리했다.

김 교수는 "랩온어칩 기술로 발굴한 치료 후보물질의 효능을 입증하고, 알츠하이머병 환자에게 실질적인 도움이 될 수 있는 치료제를 찾겠다"며 "이 논문이 알츠하이머병에 대한 이해와 치료법을 더욱 발전시키는 데 일조하길 바란다"고 말했다.

박 교수는 "이 논문은 대학원생뿐만 아니라 의공학과 학부생도 참여해 작성했다"며 "앞으로도 알츠하이머를 포함한 다양한 질병 치료제를 개발할 수 있는 우수한 의공학자 양성에 최선을 다할 것"이라고 전했다.

한편 이번 연구는 '실리코, 비트로, 랩온어칩 기술을 활용한 네페린의 아밀로이드 베타 및 타우 응집에 대한 이중 조절 효과 연구'(Dual regulatory effects of neferine on amyloid-ß and tau aggregation studied by in silico, in vitro, and lab-on-a-chip technology)라는 제목으로 약리학·약학 분야 상위 8%에 해당하는 국제학술지인 '생물의학 및 약물치료'(Biomedicine & Pharmacotherapy, IF 7.5) 온라인판에 게재됐다.