소교세포‘시냅스 파괴’ 바로잡는‘크리스퍼 기술’ 개발
알츠하이머병 위험을 높이는 유전자는 대부분 소교세포(microglia)를 통해 영향을 미친다. 소교세포가 알츠하이머병 같은 신경 퇴행 질환의 발생과 진행에 깊숙이 관여한다는 뜻이다.
'미세아교세포'로 불리기도 하는 소교세포는 중추 신경계의 면역 기능을 담당한다.
건강한 소교세포는 중추신경계의 노폐물과 독성물질을 청소해 뉴런이 최상의 기능을 수행하게 돕는다. 이런 일은 거의 소교세포만 할 수 있다. 당연한 일이지만, 소교세포가 정상 궤도를 벗어날 경우 신경계에 염증이 생기고 뉴런과 신경망이 심하게 손상된다.
이처럼 궤도이탈한 소교세포가 다시 정상 기능을 할 수 있게 소교세포의 유전자를 조작하는 '크리스퍼 기술'(CRISPR Technology)이 개발됐다.
이 유전자 편집 기술은 노인성 치매를 일으키는 알츠하이머병 등을 치료하는 데 획기적인 접근법이 될 거로 기대된다.
샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 신경퇴행질환 연구소의 마틴 캠프만 교수팀이 수행한 이 연구 결과는 11일 저널 '네이처 뉴로사이언스'(Nature Neuroscience)에 논문으로 실렸다.
유전자가 고장 난 소교세포의 일탈 행동 중 하나는 시냅스를 망가뜨리는 것이다.
이번에 캠프만 교수팀은 소교세포의 상태가 변할 때 각각 어떤 유전자가 개입하는지, 그리고 달라진 상태가 어떻게 조절되는지 밝혀냈다.
연구팀은 두 축을 연계해 작동하는 크리스퍼 플랫폼도 개발했다. 하나는 소교세포의 개별 유전자를 켜고 끌 수 있는 크리스퍼 기술이고, 다른 하나는 소교세포의 상태를 보여주는 데이터 해독 결과였다.
이를 통해 어떤 유전자가 소교세포의 생존과 증식 능력에 영향을 주는지 확인할 수 있었다. 어떤 유전자가 어떤 활동을 제어하는지 확인한 이상 소교세포의 행동을 바로잡는 건 간단했다.
캠프만 교수팀은 먼저 현존하는 약제 물질로 병든 소교세포를 고칠 수 있는지 동물 모델에 시험할 계획이다. 무엇보다 개발된 약물 중 관련 유전자에 작용하는 걸 찾아내기를 희망하고 있다.
문제를 일으킨 유전자를 그런 약물로 정확히 재설정하면 소교세포가 본연의 임무를 충실히 수행할 거로 연구팀은 예상한다. 짐작건대 첫 번째 표적은 알츠하이머병이다.
캠프만 교수는 "이런 질병의 치료법을 개발할 수 있는 새로운 청사진을 제시했다"라면서 "성배를 찾은 것 같은 느낌도 든다"라고 말했다.
