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프랑스국립보건의학연구소(Inserm) 내 Barbara Bardoni박사가 이끈 분자세포약리학연구팀은 최근 연구를 통해 Fragile X 증후군의 발달에 핵심적인 역할을 하는 단백질, PDE2A의 역할을 밝혀내는데 성공했다. 이는 근시일 내에 새로운 치료법 개발에 관한 가능성을 열어주는 새로운 발견이다.Bardoni박사의 연구팀은 20년 이상 Fragile X 증후군(FXS)에 대한 연구를 수행해왔다. Fragile X 증후군은 유전병으로, 남성의 경우 약 4000명 중 1명, 여성의 경우 약 8000명 중 1명 꼴로 발병되는 것으로 알려져 있다. FXS는 유전적 지능발달장애의 가장 일반적인 형태로, 자폐증의 주요 원인 중 하나이며 현재까지 알려진 치료법은 거의 전무하다. FXS는 FMR1 유전자의 부재로 인해 발생하며, 이로 인해 FMRP(Fragile X Mental Retardation Protein)의 결핍이 일어난다. 이 단백질은 분자를 생성하고 이를 뉴런으로 운반하는 데 중요한 역할을 한다.연구팀은 이번 연구를 통해, FMRP의 주요 표적을 발견했으며 이에 따른 질병의 진행 경과에 대해 자세히 밝혀냈다. 이들은 생쥐실험을 통해 환자에게서 발견된 사회적 커뮤니케이션 장애 및 중추 신경계의 결함에 대해 연구했다. 연구팀은 뇌 발달에 중요한 시기인 생후 13일경을 전후로 하여 해마, 대뇌 피질 및 소뇌 등 뇌의 특정부위에 대해 집중 연구했다. Bardoni박사에 따르면, FXS 환자의 뉴런에는 비정상적인 시냅스가 존재하는데, 이 시냅스는 돌기 부위가 너무 길거나 너무 얇은 등 미성숙한 특징을 보인다고 한다. 덧붙여 그는 생후 13일경에 달하면, 생쥐의 두뇌에서 시냅스와 돌기가 형성되고 FMRP의 발현이 최고 수준에 이르는 시기라고 설명했다.초기에 수행된 일련의 실험은 FMRP의 표적 중 하나인PDE2A(Phosphodiesterase)가 FXS에 걸린 생쥐에게서 다량으로 생산됨을 밝혀냈다. 이 효소는 뇌의 발달과 기능, 특히 기억과 학습에 관여하는 Cyclic AMP와 Cyclic GMP를 분해한다. PDE2A 레벨이 너무 높으면, 너무 많은 양의 Cyclic AMP가 분해되어 더 이상 제 기능을 수행할 수 없게 된다. 연구팀은 FXS에 PDE2A가 관여한다는 사실을 밝혀내기 위해, 생쥐에게 효소 억제제를 투여한 후 이 치료법의 효능을 연구했다. 연구팀은 생후 10일, 14일, 21일에 PDE2A 억제제를 투여한 후, FXS 생쥐의 의사소통, 상호작용 및 식별능력이 눈에 띄게 향상됨을 관찰했다. Bardoni 박사는 “연구팀이 수행한 치료법을 통해 생쥐의 사회적 커뮤니케이션 능력이 개선되었을 뿐만 아니라 치료가 끝난 후에도 실험이 수행된 뇌 부위의 돌기 및 시냅스가 개선되었다. 이러한 결과는 생쥐의 주요 발달시기에 개입함으로써 장기적으로 FXS의 영향을 줄일 수 있다는 것을 보여준다”고 설명했다. |
