파킨슨병 치료의 새 지평, RNA 편집효소 '에이다원' 발견

파킨슨병 치료의 새 지평, RNA 편집효소 '에이다원' 발견

한-영 공동연구팀, 파킨슨병 병리기전 새롭게 규명

RNA 편집효소가 파킨슨병 진행에 중추적 역할 담당

한국과학기술원(KAIST)과 영국 연구진이 협력해 파킨슨병 발병 메커니즘에 관한 새로운 단서를 포착했다. KAIST 뇌인지과학과 최민이 교수 연구팀과 영국 UCL대 국립신경전문병원 연구소, 프랜시스 크릭 연구소 공동연구팀은 리보핵산(RNA) 편집 효소인 '에이다원'(ADAR1)이 파킨슨병 병리 진행 과정에서 핵심적인 역할을 한다는 사실을 세계 최초로 입증했다. 연구진의 이번 발견은 지금까지 알려진 파킨슨병 발병 메커니즘에 대한 이해를 넓히고, 새로운 치료법 개발의 토대를 마련했다는 평가를 받고 있다.

파킨슨에서의 RNA 편집, 카이스트 제공

유도만능줄기세포 활용한 파킨슨병 병리 과정 정밀 분석

연구팀은 파킨슨병 환자로부터 확보한 유도만능줄기세포(hiPSC)를 이용해 면역세포의 일종인 교세포(astrocyte)를 제작했다. 유도만능줄기세포는 성인의 체세포를 초기 상태로 되돌려 다양한 세포로 분화시킬 수 있는 능력을 가진 줄기세포다. 이렇게 만들어진 교세포에 파킨슨병의 원인물질로 알려진 알파 시누클린 응집체를 처리한 후, 염증 반응이 발생하는 과정을 세포 및 분자 수준에서 세밀하게 추적했다. 이 과정에서 연구진은 알파 시누클린 단량체가 교세포 내 면역 반응을 활성화하는 현상을 확인했으며, 특히 RNA 편집이 이러한 면역 반응 조절에 중요한 역할을 한다는 사실을 최초로 규명했다.

RNA 편집과 면역 반응의 관계 최초 규명

RNA 편집은 RNA가 전사 과정을 마친 후 원래 유전체의 염기서열을 변형시키는 현상을 말한다. 가장 대표적인 RNA 편집 방식으로는 아데노신 염기를 이노신 염기로 전환하는 'A-to-I' 편집이 있으며, 이 과정에서 핵심적인 역할을 하는 효소가 바로 에이다원이다. 연구팀은 에이다원이 발현되면서 단백질의 기능과 구조가 변화해 다른 형태(아이소폼)로 전환되는 현상을 포착했다. 특히 주목할 점은 파킨슨병 환자에서 유래한 줄기세포에서 에이다원에 의한 RNA 편집률이 현저히 증가했다는 사실이다. 연구진은 이 같은 현상이 파킨슨병 환자의 사망 후 채취한 뇌 조직에서도 동일하게 관찰된다는 점을 확인함으로써, 에이다원과 파킨슨병 사이의 직접적인 연관성을 입증했다.

카이스트

신개념 파킨슨병 치료법 개발 가능성 제시

이번 연구 결과는 파킨슨병의 새로운 치료 전략을 제시했다는 점에서 의미가 크다. 지금까지 파킨슨병 치료는 주로 도파민 부족을 보충하거나 알파 시누클린 응집체 형성을 억제하는 방향으로 진행되어 왔다. 그러나 이번에 밝혀진 RNA 편집 이상 조절을 표적으로 하는 접근법은 기존과는 완전히 다른 치료 패러다임을 제시한다. 최민이 교수는 "RNA 편집 기술은 신경염증 치료제 개발의 획기적인 전환점이 될 것"이라며 연구의 중요성을 강조했다. 에이다원의 활성을 조절함으로써 파킨슨병에서 나타나는 신경염증을 효과적으로 제어할 수 있다면, 질병의 진행을 늦추거나 멈출 수 있는 획기적인 치료법이 개발될 가능성이 열린 것이다.

국제적 인정받은 연구 성과, 치료제 개발 가속화 기대

이번 연구 결과는 과학 분야의 권위 있는 국제 학술지인 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 4월 11일자에 게재되어 학계의 주목을 받고 있다. 국내 연구진이 주도한 이번 발견은 파킨슨병뿐만 아니라 다양한 신경퇴행성 질환의 병리 기전 이해에도 중요한 기여를 할 것으로 전망된다. 향후 연구팀은 에이다원의 활성을 조절할 수 있는 물질 탐색 및 개발에 나설 계획이며, 이를 통해 임상 적용 가능한 치료제 개발이 가속화될 것으로 기대된다. 전 세계적으로 고령화가 진행되면서 파킨슨병을 비롯한 신경퇴행성 질환 환자가 증가하는 상황에서, 이번 연구 성과는 많은 환자들에게 새로운 희망을 제시할 것으로 보인다.

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