“지적장애 유발 무서운 뇌전증” KAIST ‘치료제’ 개발 나섰다

국내 연구진이 지적장애, 발달장애까지 부르는 난치성 뇌전증(간질) 치료제 개발을 위한 단초를 마련했다.

카이스트(KAIST)는 의과학대학원 이정호 교수팀이 소아 난치성 뇌전증인 국소피질이형성증 환자의 뇌세포에 존재하는 돌연변이 검출하는 방법을 개발했다고 15일 밝혔다.

뇌전증은 반복적인 발작을 특징으로 하는 신경질환이다. 전세계적으로 5000만명이 넘는 환자가 있고, 국내에서는 30 ~ 40만명 정도로 치매, 뇌졸중 다음으로 많은 신경질환이다. 미국 식품의약국(FDA)에서 허가받은 뇌전증 발작을 억제하는 항경련제가 20개가 넘지만 질환의 근본적 치료는 어려운 상황이다.

국소피질이형성증은 태아의 뇌 발달과정 중에 생긴 이상으로 대뇌 피질이 국소적으로 비정상적인 구조를 띄며 지적장애, 발달장애까지 이어지는 대표적인 소아 난치성 뇌전증 질환이다.

국소피질이형성증 난치성 뇌전증은 치료제가 없으며, 뇌절제술이 현재로서는 유일한 치료법이지만, 수술 후에도 재발하는 환자 비율이 30~40%로 높고, 수술이 불가능한 환자도 적지 않다.

연구팀은 기존에 전혀 원인을 알지 못했던 국소피질이형성증이 엠토르(신호전달 단백질, mTOR) 경로 관련 유전자들에 뇌 세포 특이적으로 돌연변이가 생겨 발작이 발생된다는 사실을 최초로 밝혀낸바 있다. 이에 착안해 mTOR 경로의 발현 이상을 갖는 뇌 신경세포만 선택적으로 수집하는 방식으로 기존의 진단 방법의 한계를 극복하고자 했다.

연구팀은 19명의 국소피질이형성증 환자 뇌 신경세포의 mTOR 활성화 신호를 표시해 유전체 염기서열 분석을 진행했다. 이 중 30%의 환자는 극미량의 돌연변이를 갖고 있었으며, 20%의 환자는 mTOR의 억제 유전자인 GATOR1 복합체의 생식세포 돌연변이를 갖고 있음을 밝혀냈다.

이러한 진단적 접근은 기존 방식과 비교해 돌연변이를 약 34배까지 민감하게 검출하는 것과 동시에 전체 국소피질이형성증 환자의 유전적 진단율을 80%까지 끌어올릴 수 있었다.

이번 연구 성과는 KAIST 교원 창업기업인 소바젠㈜을 통해 국소피질이형성증 환자의 정확한 유전자 진단을 돕고 해당 환자에서 돌연변이 유전자를 정밀 타겟하는 혁신 RNA 치료제 개발에 이용될 예정이다.

KAIST 의과학대학원 졸업생인 서울아산병원 김자혜 박사는 “극미량의 체성돌연변이를 검출하는 새로운 접근을 통해 국소피질이형성증 발생의 정확한 원인을 이해하고, 이를 바탕으로 난치성 뇌전증 치료제 개발을 위한 작은 발판이 되길 바란다”고 말했다.

이번 연구결과는 신경의학 분야 국제학술지 ‘신경학 연보’ 1월 26일자에 게재됐다. 구본혁 기자