"치매로 이어지는 파킨슨병과 관련"...'혈액 검사'가 야기하는 놀라운 연구 결과

최근 과학계에서는 "미토콘드리아의 DNA 손상을 측정하면 누가 치명적인 뇌 장애를 일으킬지 예측할 수 있다"라는 예비 연구 결과가 나왔습니다. 일반적으로 치매로 이어지는 파킨슨병은 움직임의 어려움, 떨림이 점진적으로 나타나는 뇌 질환으로, 수년에 걸쳐 진행되는 초기 단계에서는 진단하기 어려운 경우가 많습니다. 이로 인해 실험적 치료법을 테스트하는 것은 어려워지고 사람들이 기존 약물을 복용하는 속도는 느려집니다. 이에 따라 지속적인 뇌세포의 죽음을 막을 수는 없지만, 결과적으로 많은 증상들이 일시적으로 개선됩니다. 파킨슨병 진단을 받은 설치류와 환자의 조직을 사용한 연구에서는 "혈액 샘플에서 발견된 DNA 손상이 질병을 조기에 진단하는 간단한 방법을 제공한다"라는 주장이 제안됐습니다.

 

국립노화연구소의 마크 쿡슨은 "잠재적인 테스트는 임상 연구에서 검증되어야 하지만, 발견된 DNA 손상은 최근 파킨슨병에 관해 확인된 다른 바이오마커의 폭풍에 합류하며 개인이 파킨슨병에 걸렸는지를 자신 있게 말할 수 있는 능력을 더해준다"라고 말했습니다. 이 신경 변성 연구자는 이번 새로운 연구에 자금을 지원하는 데 도움을 주었습니다. 연구를 이끈 저자는 "도출된 결과에 기초한 혈액 검사는 환자가 기존 치료를 더 일찍 시작하고 새로운 치료법을 평가하는 임상 시험을 촉진하는 데 도움이 될 수 있다"라고 전했습니다. 플로리다 대학의 신경과학자 말루 탠시는 "임상적 증상이 나타나기 전에 의사들이 파킨슨병을 발견하는 데 사용할 수 있다는 점에서 정말 흥미롭다"라며 입을 뗐습니다. 파킨슨병은 뇌의 특정 뉴런이 죽으면 신경전달물질인 도파민 수치가 떨어져 근육 경직, 균형 문제, 언어 및 인지 문제가 유발될 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 기타 증상이 나타날 때 발생하는 파킨슨병은 환경적 요인과 유전적 요인 모두와 관련되어 있으며 미국에서 최대 100만 명에게 영향을 미칩니다.

 

새로운 테스트는 파킨슨병이 종종 자신의 DNA를 가지고 있는 세포 내부의 강력한 소기관인 미토콘드리아의 오작동을 수반한다는 관찰을 바탕으로 만들어졌습니다. 듀크대학교 의과대학의 신경과학자 로리 샌더스의 그룹을 비롯한 여러 팀은 일부 파킨슨병 환자의 뇌 조직에서 미토콘드리아 DNA(mtDNA) 손상 징후가 나타난다고 보고했습니다. 일부 연구에서는 환자의 혈액 세포에서 결함이 있는 미토콘드리아도 발견됐습니다. 샌더스는 "혈액의 mtDNA 손상이 뇌에서 일어나는 일을 대신할 수 있다"라고 설명했습니다. 연구실에서 샌더스와 공동 연구자들은 혈액 샘플에서 손상된 mtDNA의 양을 평가하는 새로운 분석법을 개발했습니다. 이들은 이 테스트를 통해 최대 약 50명의 파킨슨병 환자와 건강한 대조군을 구별할 수 있었습니다. 연구자들은 또 파킨슨병 발병 위험을 높이는 희귀한 돌연변이 형태의 LRRK2 유전자를 갖고 태어난 파킨슨병 진단 환자의 혈액에서 mtDNA 손상 수준이 더 높다는 사실을 발견했습니다. 샌더스의 연구팀은 이전에 돌연변이를 뇌 조직의 mtDNA 손상과 연관 지었습니다.

 

가장 흥미로운 점은 이 테스트에서 LRRK2의 질병 촉진 변종을 앓고 있지만 증상이 없는 사람들에게서 이러한 손상이 포착되었다는 것, 이는 심각한 질병이 발생하기 전에 사람들에게 신호를 보낼 수 있음을 의미합니다. 샌더스는 "아마도 90% 이상이 LRRK2 돌연변이나 기타 파킨슨병 관련 돌연변이가 없는 경우에도 가능하다"라고 연구 결과를 보고했습니다. 이 분석법은 LRRK2를 표적으로 하는 실험적인 파킨슨병 화합물의 혜택을 받을 수 있는 사람을 결정하는 데에도 도움이 될 수 있습니다. 샌더스와 팀원들은 파킨슨병 환자의 배양된 세포와 신경독에 의해 유발된 질병을 앓고 있는 쥐의 뉴런을 이 화합물로 치료했습니다. 그 결과 mtDNA 손상 수준은 감소한 것으로 나타났습니다. 이 화합물은 현재 임상 테스트 중이며 샌더스는 "팀의 분석이 환자에게 도움이 되는지를 나타낼 수 있다"라고 강조했습니다.

 

이 분석법은 지금까지 저장된 혈액 샘플에 대해서만 후향적으로 테스트 되어왔습니다. 쿡슨은 "연구자들은 전향적 실험을 통해 이 장치가 파킨슨병을 조기에 정확하고 민감하게 감지할 수 있음을 입증해야 한다"라고 말했습니다. 쿡슨은 "이들은 또한 LRRK2를 차단하면 mtDNA 손상이 감소하는 것으로 보이는 이유를 더 잘 이해할 필요가 있다"라며, "이 유망한 바이오마커가 질병의 발병에 관해 우리에게 알려주는 바를 제대로 이해하기 위해서는 관련된 메커니즘을 이해하는 것이 중요하다"라고 짚었습니다. mtDNA 검사는 파킨슨병에 대한 유일한 후보 혈액 검사가 아닙니다. 최근 척수액을 관찰한 연구자들은 알파-시누클레인이라는 신경 단백질의 잘못 접힌 형태를 분석했습니다. 이들은 "현재 환자 545명 중 88%는 잠재적으로 진단될 수 있다"라고 이야기했습니다.

 

한편 연구자들은 파킨슨병 환자의 뇌에 축적되는 것으로 알려진 단백질에 대한 혈액 검사를 진행하고 있는 것으로 전해졌습니다. 샌더스는 "그러나 mtDNA와 알파-시누클레인 테스트는 약간 다른 것을 측정하고 있으며 다양한 형태의 파킨슨병을 반영할 수 있다"라고 말했습니다. 샌더스는 파킨슨병이 의심되는 사람들에게 두 가지 검사를 모두 제공할 계획입니다. 샌더스는 "그것은 우리가 이 질병에서 무슨 일이 일어나고 있는지 실제로 이해하고 더 나은 치료를 할 수 있는 힘을 줄 수 있다"라며 긍정적으로 전망했습니다.