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이웃집과학자

거미 ‘독’이 뇌졸중 치료한다!?

By 이웃집과학자

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뇌졸중은 연간 640만 명의 목숨을 앗아가는 ‘보이지 않는 살인자’

출처Morningticker
뇌졸중 독으로 막는다?

거미는 '징그럽지만 해충을 박멸하는 고마운 존재'라는 말 어렸을 때 들어보신 기억 있을 겁니다. 최근 어른들이 들어도 좋을 법한 거미 관련 '미담'이 또 하나 등장했습니다. 거미가 뇌졸중 환자에게 도움이 된다는 연구 결과가 나왔습니다. 엄밀히 말하면 거미 ‘독’이 도움이 된다는 겁니다.


호주의 ‘깔때기그물거미’ 독에 있는 분자가 뇌졸중으로 인한 손상을 방지하는 데에 높은 효과를 보였다고 합니다. 현재 쥐를 대상으로 실험됐고 임상 계획도 추진 중입니다.

뇌졸중은 뇌혈관 등 다양한 연유로 뇌에 문제가 생기는 질병입니다. 말을 못하거나 손발이 마비되는 등 뇌의 심각한 손상을 가져올 수 있습니다. 뇌졸중은 세계적으로 연간 640만 명의 목숨을 앗아갑니다. 뇌졸중 치료에만 전세계 보건의료 비용의 약 3%가 들어간다고 하네요.


뇌졸중의 85%는 ‘허혈성 뇌졸중(Ischemic Stroke)’입니다. 허혈성 뇌졸중은 혈류가 막혀 뇌로 공급되는 산소가 차단돼 뇌 조직이 죽어가는 상태입니다.

뇌에 산소가 결핍되면 뇌는 ‘산감지이온채널(Acid-sensing ion channel, ASIC1a)’을 통해 뇌세포 사멸을 촉진시킵니다. 즉, 산감지이온채널을 막아버린다면 뇌세포가 죽는 것을 어느 정도 방지할 수 있는 것이죠. 연구진은 이 점에 기인했습니다.

거미의 독에 있는 ‘Hi1a’가 열쇠

이 연구는 퀸즐랜드 대학 Glenn King 교수와 그의 제자들이 진행했습니다. King 교수의 학생이었던 Sandy Pineda는 깔때기그물거미의 독에 대해 연구하고 있었습니다. Pineda는 어느날 King 교수를 찾아가 “교수님이 연구하시는 타란튤라 분자랑 비슷한 것을 찾았어요”라고 이야기했습니다. 이에 King 교수는 놀랐습니다. 왜냐하면 타란튤라와 깔때기그물거미는 별다른 관련과 유사성이 없는 종이었기 때문입니다.

King 교수는 Pineda에게 계속해서 연구를 진행해보라고 했고 Pineda는 마침내 깔때기그물거미의 독에 있는 분자가 PcTx1과 유사하다는 점을 알아냈습니다. PcTx1은 북아메리카 타란튤라의 독에 있는 분자인데요. 2000년대에 산감지이온채널(ASIC1a)를 막을 수 있는 효과가 있다고 밝혀진 분자입니다. 반면 깔때기그물거미 독에 있는 분자는 ‘Hi1a’라는 분자였습니다.

깔때기그물거미 독 속의 분자가 뇌졸중 피해를 막아줍니다

출처Bastian Rast

실험 결과 Hi1a는 산감지이온채널을 막는 데 PcTx1보다 훨씬 효과적이었습니다. 허혈성 뇌졸중을 앓고 있는 쥐들에게 투입했더니 뇌 손상이 상당량 감소했습니다. 연구진은 이것을 인간에게 적용할 수 있을지는 아직 모른다고 밝혔습니다. 그럴 가능성은 있다고 보고 있습니다.


King 교수는 “현재 뇌졸중 치료약은 하나밖에 없으며 뇌졸중 발생 후 몇 시간 내에 처방되어야 효과가 있다”고 설명했습니다. 골든타임을 놓치게 되면 뇌 손상은 더욱 심각해지는 것이죠. 그런데 현존하는 허혈성 뇌졸중 치료제는 출혈성 뇌졸중(Hemorrhagic Stroke)을 악화시킬 수도 있다고 합니다. 따라서 빠른 치료가 필요하지만 어떤 종류의 뇌졸중인지 알아낸 후 치료가 가능하기 때문에 최적의 치료 효과를 내기가 힘듭니다.


연구진은 출혈성 뇌졸중에 대해 Hi1a를 아직 실험해보진 않았습니다. 하지만 Hi1a가 출혈성 뇌졸중에도 효과가 있다는 점이 증명된다면 뇌졸중이 발생한 환자가 어떤 종류의 뇌졸중인지 진단받기 전에 즉시 사용이 가능할 것 같습니다. 게다가 실험용 쥐를 이용해 밝혀낸 사실이 인간에게도 적용이 된다면 Hi1a는 즉각적인 치료뿐만 아니라 계속해서 뇌세포를 보호해주는 역할을 할 것입니다.

그럼 이제 ‘깔때기그물거미 농장’이 생겨날까요? 다행히 깔때기그물거미를 양식할 필요는 없을 것 같습니다. Hi1a는 유전자 복제를 통해 생산될 수 있다고 하는군요. 대량생산이 필요할 시에는 효모균이나 화학 합성을 통해 저렴한 방법으로 대량 생산도 가능하다고 합니다.

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