차의과학대 문지숙 교수, ‘항노화 진단 키트’ 개발
국제 학술지 ‘테라노스틱스’ 내년 1월호 게재
소량의 혈액으로 노화와 항(抗)노화 정도를 분자 수준으로 쉽고 빠르게 측정해 노인성 치매(알츠하이머병)ㆍ파킨슨병 등 노화로 인한 질병을 조기 진단하는 길이 열리게 됐다.
지금까지 분자 수준에서 노화와 항노화 정도를 진단하는 방법은 없었다. 이로 인해 알츠하이머병ㆍ파킨슨병 등과 같은 노화로 인해 발생하는 질병은 병이 진행된 뒤에야 진단이 가능하다.
문지숙 차의과학대 바이오공학과 교수는 분당차병원, 미국 하버드대 의대, 생명공학연구원 등과 함께 노화 쥐(마우스)와 젊은 쥐의 혈액 내 분자들을 분석해 노화마커를 발굴하고 노화 쥐에게 인간 제대혈(탯줄 혈액) 혈장 투여 후 노화마커가 젊은 쥐의 수준으로 되돌아가는 것을 규명했다. 이 연구는 과학기술정보통신부에서 시행한 바이오ㆍ의료기술개발 사업의 지원을 받아 진행됐다.
문 교수는 유전체학부터 대사체학까지 통합적으로 분석하는 OMICs 기법으로 늙은 쥐 30마리에 젊은 피인 제대혈 혈장을 주입해 항노화가 어느 정도 진행됐는지 살펴보는 전임상 동물실험을 통해 노화연구를 진행했다.
연구팀은 이 연구를 위해 젊은 쥐의 피 속에 항노화를 일으키는 바이오마커(arachidonic acidㆍAA)를 찾아내 노화와 항노화 정도를 소량의 혈액 검사를 통해 쉽게 가늠할 수 있는 진단키트인 ‘바이오센서(cMES; competitivemagneto-electrochemical sensor)’를 개발했다.
cMES는 제대혈의 항노화 효과와 혈중 아라키돈산 농도 변화를 임상에서 바이오마커 AA를 빠르고 쉽게 측정할 수 있다. 특히 휴대 가능할 정도 소형화한데다 민감도가 매우 높아 0.5㎕ 이하의 아주 적은 혈액만으로도 혈중 아라키돈산 농도를 1시간 이내 측정할 수 있다. 바이오센서(cMES)는 공동 연구 개발자인 ㈜TS TECH에 기술 이전했다.
지금까지 아라키돈산 같은 저분자화합물은 질량분석기로 분석해야 측정이 가능했다. 하지만 질량분석기는 분석하는 데 전문 기술이 필요할 뿐만 아니라 장비가 고가이고 유지비도 많이 드는 단점이 있다.
현재 저분자화합물 분석에 가장 널리 쓰이는 효소면역정량법(ELISA; enzyme-linked immunosorbent assay)은 분석시간이 길고, 고가의 흡광도 판독기가 필요하기에 일반적으로 사용하기 어려웠다.
문 교수팀은 전임상 동물실험에 쓰인 쥐의 cMES 수치를 측정한 결과, 젊은 쥐는 cMES 시그널(%MAX)이 20 이상이었고, 늙은 쥐는 10 이하에 불과했다.
그런데 cMES 시그널(%MAX)이 10 이하에 불과했던 늙은 쥐에게 인간 제대혈 혈장을 투여한 결과, 20 이상으로 늘어나 젊은 쥐 수준으로 향상됐고 4개월 이상 지속됐다.
문 교수는 “이번에 AA라는 바이오마커를 발굴해 노화로 인해 생기는 알츠하이머병과 파킨슨병 등을 조기 진단하는 길이 열렸다”며 “젊은 피 속에 많은 AA라는 바이오마커가 다량 함유된 천연물과 음식 등을 찾아 고령인들이 많이 섭취하면 노화를 늦출 수 있을 것”이라고 했다.
그는 “노화는 신체 일부가 망가지는 것이 아니라 전체가 서서히 망가지는 병이어서 약물 하나로 노화를 멈추기는 어렵지만 다양하게 분화하는 줄기세포나 여기에서 나오는 성분들을 조합해 노화로 인한 병을 고칠 치료제를 개발할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
이번 연구결과는 국제 학술지 ‘테라노스틱스(Theranostics)’ 2019년 1월 호에 실린다. 이 국제 학술지는 인용지수(Impact Factor)가 8.54로 분자영상진단 및 치료법 분야의 최고 학술지로 평가받고 있다.
권대익 의학전문기자
기사 URL이 복사되었습니다.
댓글0