노화로 인한 뇌의 기능 저하를 호전시키는 약물

이번에는 노화로 인한 뇌의 기능 저하를 호전시키는 약물에 대해 알아보겠습니다.

 

 

 

 

 

뇌의 노화

 

 

 

 

◆ ISR

 

 

 

통합적 스트레스 반응(ISR, Integrated Stress Response)은 바이러스 감염이나 암을 촉진하는 유전자 돌연변이 등의 세포 내의 단백질 생산에 문제가 생기면 세포의 단백질 생산기관에 제동을 하는 메커니즘을 말합니다.

 

이 메커니즘은 오작동하는 세포를 제거하는 데 매우 중요한 역할을 하지만 뇌와 같은 중요 부위에서 반응이 일어나면 뇌의 세포가 제 기능을 못할 수 있습니다.

 

통합적 스트레스 반응은 다음과 같은 질환에 이바지할 수 있습니다.

 

 

• 전 측두엽 치매
• 알츠하이머 병
• 근 위축성 측삭 경화증 (ALS)
• 나이 관련 인지 능력 저하
• 다발성 경화증
• 외상성 뇌 손상
• 파킨슨 병
• 다운 증후군
• 백질 소실 병
• 프라이온 병

 

 

◆ ISRIB

 

 

 

통합적 스트레스 반응 차단 물질 (ISRIB, Integrated Stress Response InhiBitor)은 샌프란시스코 대학의 생화학 및 생물 물리학과 교수인 Peter Walter가  2013년 자신의 연구실에서 발견했습니다.

 

ISRIB은 ISR 메커니즘에 의해 제동이 걸린 세포의 단백질 생산기관을 재부팅하여 다시 작동시킵니다.

연구 결과 ISRIB는 다음과 같은 역할을 할 수 있습니다.

 

 

• 외상성 뇌손상의 기억 능력 회복
• 다운 증후군에서 인지 장애를 역전
• 소음 관련 청력 손실을 예방
• 특정 전립선 암에 대항
• 인지 능력 향상

 

 

즉 ISRIB는 인지 능력, 신경 세포 및 면역 세포의 기능을 향상합니다.

 

 

2020년 12월 1일  eLife에 게재된 샌프란시스코 대학의 연구 결과에 따르면 ISRIB를 몇 번 투여하자 노화된 생쥐의 떨어진 인지 능력을 회복시켰습니다. 

 

또한 외상성 뇌손상을 가진 생쥐에게 ISRIB를 몇 번 투여하자 하룻밤만에 뇌 기능을 정상으로 되돌릴 수 있었습니다.

 

인지능력 연구에서는 늙은 생쥐를 이용해 미로에서 탈출하는 실험을 수행했습니다. 3 일 간의 실험에서 매일 소량의 ISRIB를 투여받은 생쥐는 약물을 받지 않은 생쥐보다 훨씬 더 빨리 미로를 탈출했습니다.

연구진은 생쥐에게 ISRIB를 투여하고 1일 뒤에 뇌의 해마 세포를 해부하였습니다. 그러자 신경 세포의 노화 신호가 사라져 있는 것을 발견하였습니다. 이 뇌세포는 더 활발한 전기적 활동을 하였고 주변 세포와 더 강력한 연결성을 보였습니다. 

 

 

 

◆ ISRIB의 부작용

 

 

 

ISRIB를 사용하여 ISR을 억제하면 신체에 심각한 부작용이 있을 것이라 생각할 수 있습니다. 하지만 동물을 이용한 실험에서는 아직까지 아무런 부작용이 나타나지 않았습니다. Walter는 그 이유를 다음 두 가지로 설명했습니다.

 

첫째, ISR에 의해 망가진 단백질 생성 기관은 ISRIB 약물을 몇 번만 투여해도 정상적으로 재부팅될 수 있습니다. 이것은 이후의 모든 ISR 메커니즘을 계속 억제하지는 않습니다.

 

둘째, ISRIB는 심각한 바이러스 감염이 있을 경우 같이 적극적으로 작용하는 ISR 방어기제에는 사실상 효과가 없습니다.

중학교 동창 중에 다운증후군 걸린 친구가 있었는데 이 약물이 인지 장애를 역전시킬 수 있다니 놀랍습니다.

 

만약 이 약물이 상용화되고 있었다면 인지 장애를 고칠 수 있었을지도 모르는 데 말이죠.

 

현재 Walter는 제약회사와 작업 중이라고 합니다. 약물로 나온다해도 엄청나게 비싸겠지만 정신 질환으로 고통받는 이들에게 사막의 오아시스와 같은 역할을 할 것이라 생각됩니다.

 

이상으로 노화로 인한 뇌의 기능 저하를 호전시키는 약물에 대해 알아보았습니다. 감사합니다.