건양대학교(총장 김용하) 의공학과 박인수 교수와 의학과 생화학교실 김수진 교수가 공동연구를 통해 알츠하이머병 치료효능 평가를 위한 랩온어칩(Lab-on-a-chip)을 개발했다.
또, 이를 활용한 유효 치료제 후보물질을 도출한 내용을 담은 “인 실리코, 생체 외, 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)” 논문이 약리학/약학 분야 상위 8%의 국제학술지인 ‘생물의학 및 약물치료(Biomedicine & Pharmacotherapy; Impact factor = 7.5)‘의 온라인판에 게재됐다.
알츠하이머병은 아밀로이드 베타 펩타이드와 타우 단백질이 주요 발병인자로 알려져 있으며 지난해 아밀로이드 베타의 응집체를 제거하는 레카네맙이라는 항체치료제의 FDA 승인 소식이 전해 지면서 알츠하이머병 치료제 개발에 대한 관심과 기대가 커지고 있다.
건양대 의공학과와 의학과는 세종과학펠로우십과 보건복지부의 한의디지털융합기술개발사업, 지역대학우수과학자지원사업 등의 지원을 통해 아밀로이드 베타 펩타이드와 타우 단백질 모두를 제어할 수 있는 물질들을 발굴하는 랩온어칩(Lab-on-a-chip) 개발을 진행하고 있다.
랩온어칩은 생화학적 검출 등을 소형의 칩에서 수행이 가능해 신약개발의 비용을 줄이고 시간을 줄일 수 있는 혁신적인 기술로 동물 실험으로 인한 윤리적 문제까지 해결할 수 있는 대체연구 방법으로 최근 큰 기대를 받고 있다.
박인수·김수진 교수는 이번 논문을 통해 여러 알츠하이머병 치료 후보물질들 중 네페린이라는 물질의 치료 효능 및 기전을 밝혔으며 연꽃의 씨앗인 연자육의 주요 생리활성 성분인 네페린은 아밀로이드 베타와 타우의 응집을 동시에 억제할 뿐만 아니라, 신경세포 사멸을 억제하고 독성을 나타내는 응집체를 독성이 없는 형태로 분해하는 치료물질임을 증명했다.
또한 컴퓨터 프로그램을 통해 알츠하이머병 원인물질들과 네페린의 결합 정도, 결합 위치, 분자역학 시뮬레이션, 흡수/분포/대사/배설 등을 예측하는 내용도 논문에 함께 수록됐다.
건양대 의학과 생화학교실 김수진 교수는 “랩온어칩(Lab-on-a-chip) 기술을 활용하여 발굴한 치료 후보물질들의 효능을 입증하고, 알츠하이머병 환자들에게 실질적인 도움이 될 수 있는 치료제를 찾고자 연구를 진행하고 있으며 이번 논문이 알츠하이머병에 대한 이해와 치료 방법을 더욱 발전시키는 데 일조할 수 있기를 바란다”고 밝혔다.
