간질환자에 희소식, 뇌세포 치료방법 발견

[글로벌이코노믹=강은희 기자] 약물에 반응하지 않는 간질에 대해 성체 실험쥐를 대상으로 한 실험에서 특정한 형태의 세포를 뇌에 이식함으로써 간질을 중지시켰다는 연구결과가 발표돼 주목된다.

미국 캘리포니아 주립대학 샌프란시스코(UCSF)의 연구자들은 이번 연구를 통해 인간에게서 나타나는 심한 간질을 유사한 방법으로 치료할 수 있다는 희망을 갖게 됐다고 밝혔다. UCSF의 과학자들은 간질 실험쥐에서 나타나는 발작을 과도하게 활동하는 신경회로에서 신호전달을 억제하는 내부신경절돌기(MGE) 세포를 한차례 간질과 연관될 뿐이니라 기억과 학습과 관계되는 해마상융기에 이식해 통제했다. 다른 연구자들은 이전에 실험쥐의 다른 세포를 이식하는 실험을 수행했지만 간질발작을 막지 못했다.

한국과학기술정보연구원에 따르면 세포치료 분야에서는 현재 간질치료에 관심을 갖고 있다. 부분적으로 그 이유는 현재 약물치료가 효과적일 경우에는 단순히 증상을 통제할 뿐 이 질병을 일으키는 이면의 원인을 근본적으로 치료하지 못하기 때문이라고 이번 연구를 이끈 UCSF의 스콧 바라반 신경과학연구 교수는 주장했다. 여러 가지 형태의 간질에 있어서 현재 약물은 전혀 치료적인 가치가 존재하지 않는다고 그는 말했다. 바라반은 “이번 연구결과는 심한 간질을 앓고 있는 성인에 억제뉴런을 이식하는 흥미로운 연구”라며 “이 치료과정은 발작을 통제하고 환자들이 부족한 인지능력을 회복시킬 수 있다”고 말했다.

성인간질에 대한 실험쥐 모델에서 발작을 중단시켰다는 이 연구결과는 최초의 사례로 학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’지에 발표됐다.
의학계에 따르면 극단적인 근육수축이 일어나고 정신을 잃게 되는 간질발작과정에서 환자들은 몸을 통제할 수 없게 되고 쓰러져서 심한 상처를 입게 된다. 이러한 현상 이면에 존재하는 볼 수 없는 오작동은 뇌에서 신경세포가 비정상적으로 신호를 발사하기 때문이다. UCSF의 연구에서 이식된 억제세포는 동시발생적인 신경신호의 과도한 발사현상을 막음으로써 실험쥐의 절반에서 나타나는 발작현상을 중단시켰다. 그리고 나머지에 대해서는 극적으로 자발적인 발작현상을 줄이게 된다. 바라반의 실험팀에 소속된 박사후 연구원인 로버트 헌트는 이 주요 실험을 이끌었다. 다른 연구에서 UCSF의 과학자들은 실험실에서 인간에서 MGE와 유사한 세포를 만드는 방법을 개발했으며 이것은 건강한 실험쥐에 이식했을 경우에 기능적으로 억제신경세포를 만들었다. 이 연구결과는 학술지 ‘셀 스템 셀’지에 발표됐다.

많은 형태의 간질에서 해마상융기 안에서 억제성 신경세포의 손상이나 오작동은 중요한 역할을 한다. 바라반의 연구팀이 수행한 연구에서 실험쥐 배아에서 이식된 MGE 세포는 이동해서 개재뉴런을 형성하고 간질로 인해서 실패한 세포를 대체한다. 이 세포는 실험쥐에서 기존의 신경회로에 결합한다는 사실을 발견했다. 바라반은 "이들 세포는 광범위하게 이동하며 새로운 억제 뉴런으로서 성체상태의 뇌에 결합한다. 이것은 성체 실험쥐 간질모델에서 치료 후에 발작을 중단시키는 최초의 연구결과"라고 의미를 뒀다.

바라반의 실험연구팀이 수행한 실험쥐 모델은 인간에게서 나타나는 심한 상태의 간질과 약물에 저항하는 근심측두엽간질과 유사하다. 여기에서 발작은 해마상융기에서 발생하는 것으로 생각된다. 해마상융기에 이식하는 대신에 인간의 기억과 감정과 연관되는 뇌의 부분인 편도체에 이식하는 경우에 동일한 실험쥐 모델에서 발작현상을 중단시키는데 실패한다는 사실을 발견했다.

근심측두엽간질은 사춘기에 발달하며 일부 경우에는 유아기에 고열이 발생한 후에 발작이 발생한다. 실험쥐에서도 화학물에 대한 노출을 통해서 유사한 증상이 발생한다. ‘네이처 뉴로사이언스’지에 실린 논문에서 발작의 횟수가 줄어들면서 치료된 실험쥐는 비정상적으로 흥분되는 정도와 과도한 활동상태가 줄었으며 물길 미로 찾기 테스트에서는 좀 더 잘 활동하는 것으로 관찰됐다.