치매 연구에 획기적인 전환점이라 할 수 있는 ‘장-뇌’ 축의 비밀이 풀렸다.

서울대학교는 묵인희 교수를 대표로 하는 서울대학교-고려대학교 공동연구팀(서울대 김종일 교수, 고려대 정석 교수, 서울대 안규식 연구원, 박휘선 연구원, 고려대 최시은 연구원)이 사람 역분화줄기세포(human induced-pluripotent stem cell, hiPSC)에서 내장 감각 신경 오가노이드 (Visceral Sensory Ganglion Organoid, VSGO)를 유도하는 방법을 최초로 개발했다고 10월 24일 밝혔다.

이어 연구팀은 개발한 내장 감각 신경 오가노이드를 유도하는 방법을 생체 칩 내에 이식 후 사람 대장 오가노이드 (human Colon Organoid, HCO)와 연결한 장-신경 축을 세포 실험 모델에서 구현했다.

그 결과, 알츠하이머병의 원인 병적 단백질인 아밀로이드/타우 단백이 VSGO로 전파될 수 있음을 입증했다.

또한, 연구팀은 이러한 전파에 기존 알츠하이머 치매의 위험 유전자로 잘 알려진 APOE4 유전자형을 가지고 있으면 더욱 병적 단백질이 많이 전달되는 것을 확인했으며, LRP1 이라는 단백질이 이러한 전파를 매개하는 것을 밝혀냈다.

묵인희 교수는 “이번 연구는 최초로 내장 감각 신경을 시험관 내에서 유도하는 방법을 확립했다는 점과 내장 감각 신경이 알츠하이머 치매 발생의 단초가 될 수 있음을 밝혀냈다는 점이 큰 의의”라고 밝혔다.

이어 “내장 감각 신경은 아밀로이드 베타나 타우와 같은 병적 단백질의 전파뿐만 아니라 이 신경을 통해 혈액-뇌 장벽을 우회해 치료 약물을 전달하는 기술을 개발하는 데에도 큰 도움이 될 것이다”라고 기대했다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부, 치매극복연구개발사업(Korea Dementia Research Center, KDRC), 보건복지부, 한국보건산업진흥원 융합형 의사과학자 사업 (MD-PhD/Medical Scientist Training Program), 교육부, 한국연구재단 기초연구사업, 삼성전자의 삼성 미래기술 육성사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 국제 저명 학술지 ‘네이처 메소드 (Nature Methods, 2023 IF: 36.1)’에 게재됐다.