3'00" 읽기
- 실제로 실험실에서 자란 "미니 뇌"의 일부
- 건강한 소교세포는 레트 증후군 환자의 뇌 유기체가 약간의 정상 궤도로 돌아가는 데 도움
- 소교세포는 중추신경계의 "관리자"라고도 알려진 백혈구의 일종
- 췌장암에 대한 실험적 경구 약물은 질병이 있는 뇌 배양에서 새로운 시냅스 형성 도와

뇌 속의 불꽃놀이
항암제는 레트 증후군 환자에게 도움이 될 수 있다

언뜻 보기에 불꽃놀이의 황금빛 불꽃처럼 보이는 것은 실제로 실험실에서 자란 "미니 뇌"의 일부다. 가지 모양의 색상 놀이는 보기에 아름다울 뿐만 아니라 희귀하고 심각한 발달 장애인 레트 증후군을 앓고 있는 사람들에게 안도감을 약속할 수도 있다. 왜냐하면 위의 뇌배양은 분명히 질병의 증상을 완화시킬 수 있는 항암제로 치료되었기 때문이다.
*레트 증후군(Rett-Syndrome)은 1만~1만 5,000명 중 1명 꼴로 희귀하게 발생하는 신경 발달 장애 질환이다. 레트 증후군은 주로 여자아이에게서만 나타나는데, X염색체의 유전자 돌연변이로 발생하기 때문이다. 

▲ 뇌 유기체의 이 다채로운 문화는 레트 증후군 환자에게 획기적인 변화를 가져올 수 있다. © Muotri Lab/UC San Diego Health Sciences

주로 여성에게 발생하는 자폐 스펙트럼의 심각한 발달 장애인 소위 레트 증후군을 앓고 있는 사람들은 말을 할 수 없거나 약간만 말할 수 있고, 목표한 방식으로 손을 움직일 수 없으며 일반적으로 심각한 정신적 장애가 있다. 환자의 약 80~85%에서 간질도 발생한다. 레트 증후군에는 치료법이 없다. 따라서 아픈 사람들은 남은 생애 동안 풀타임 치료에 의존하게 된다.

미니 두뇌와 관리인

캘리포니아 대학교 샌디에고 캠퍼스의 Pinar Mesci가 이끄는 연구원들은 이제 최소한 Rett 환자의 증상을 완화할 수 있는 약물을 발견했을 것이다. 여기까지 도달하기 위해 그들은 먼저 질병이 어떻게 발생하는지에 대해 더 많이 배워야 했으며 이를 위해 소위 "뇌 유기체"를 배양했다. 이는 본질적으로 피부 줄기세포에서 성장하고 배아의 발달하는 뇌를 모방하는 "미니 뇌"다.

메시와 그녀의 팀은 레트 증후군 환자와 건강한 사람의 피부 줄기에서 오가노이드를 성장시켜 질병 발병에 있어 소교세포의 역할을 연구하는 데 사용했다. 소교세포는 중추신경계의 "관리자"라고도 알려진 백혈구의 일종이다. 박테리아와 죽은 세포를 제거하고 시냅스를 "가지치기"하여 뇌 기능을 최적화함으로써 뇌와 척수를 좋은 상태로 유지한다.

건강한 소교세포 정리

그러나 Mesci와 동료들이 뇌 유기체를 사용하여 관찰할 수 있었던 것처럼 레트 증후군 환자의 경우 소교세포가 제대로 기능하지 않아 임무를 적절하게 수행할 수 없다. 아픈 사람의 소교세포를 건강한 "소형 뇌"에 도입하면 그곳에서 온갖 문제가 발생하고 결국 시냅스 기능이 손상된다.

반대로, 건강한 소교세포는 레트 증후군 환자의 뇌 유기체가 약간의 정상 궤도로 돌아가는 데 도움이 되었다. 연구자들이 설명하는 것처럼, 일부 장소에서는 이러한 뇌 면역 세포가 상실된 것으로 생각되었던 시냅스의 기능을 '구해냈다'. 따라서 유사한 효과를 갖는 약물은 영향을 받는 사람들에게 많은 가치가 있을 것이다.

항암제가 도움이 될까요?

적절한 약물을 찾기 위해 Mescia와 그녀의 팀은 소교세포에 대한 기존 약물을 테스트한 결과 실제로 그들이 찾고 있던 것을 발견했다. 췌장암에 대한 실험적 경구 약물은 질병이 있는 뇌 배양에서 새로운 시냅스가 형성되도록 했다. 이는 ADH-503 또는 GB1275로 알려진 물질이 신경계의 "관리자 작업"에 관여하는 단백질인 CD11b의 조절자 역할을 하기 때문이다.

이제 이 약이 실제로 레트 증후군 환자에게 완화 효과를 제공할 수 있는지 추가 테스트를 통해 밝혀야 하지만 연구진은 희망적이다.
(Stem Cell Reports, 2024; doi: 10.1016/j.stemcr.2024.06.013)
출처: 캘리포니아 대학교 – 샌디에이고

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]