KAIST는 파킨슨병의 병리 진행에 핵심적 역할을 하는 RNA 편집효소인 '에이다원'을 찾았다. 그림은 파킨슨병의 염증 RNA 편집 모델 도식도.
한국과 영국 연구진이 퇴행성 신경질환인 파킨슨병 진행에 핵심적 역할을 하는 RNA(리보핵산) 편집효소를 발견했다.KAIST는 최민이 뇌인지과학과 교수 연구팀이 영국 유니버시티칼리지런던(UCL) 국립신경전문병원연구소, 프랜시스 크릭 연구소 등과 공동으로 유전물질인 RNA 편집효소인 '에이다원(ADAR1)'이 파킨슨병의 병리 중 하나인 신경염증 조절에 핵심 역할을 한다는 사실을 규명했다고 27일 밝혔다. 파킨슨병은 뇌 속 '알파 시뉴클레인' 단백질이 비정상적으로 응집돼 염증반응을 일으켜 신경세포를 손상시켜 발생한다. 연구팀은 파킨슨병 환자에서 유래한 줄기세포를 이용해 뇌의 신경세포를 돕는 교세포와 신경세포로 구성된 세포모델을 만들어 원인 단백질인 알파시뉴클레인을 처리하고, 뇌 면역세포의 염증 반응을 관찰했다. 그 결과, 알파시뉴클레인 단량체는 교세포 내 바이러스·병원균과 싸울 때 활성화되는 면역신호 네트워크를 활성화했다. 이 과정에서 RNA 편집효소인 에이다원의 기능과 구조 등 단백질의 성질이 아이소폼으로 바뀌는 것을 확인했다. 에이다원은 바이러스에 감염됐을 때 면역반응을 조절하기 위해 RNA를 편집한다. 변형된 에이다원은 RNA의 아데노신(A)을 이노신(I)으로 바꾸는 일종의 유전자 명령 수정 작업(A-ti-I RNA 편집)이 일어났다. 이는 정상적인 RNA 편집 활동이 아니라, 신경염증을 일으키는 유전자들에서 비정상적으로 집중돼 있는 것으로 나타났다. 이 현상은 파킨슨병 환자 유래 줄기세포 분화 신경세포뿐 아니라, 실제 파킨슨병 환자 뇌 조직에서도 동일하게 관찰됐다고 연구팀은 설명했다.
RNA 편집 이상이 교세포의 만성 염증 반응을 유도하고, 결과적으로 파킨슨병에서 나타나는 신경세포 독성과 병리 진행으로 이어진다는 것을 직접적으로 입증한 것이다. 에이다원이 파킨슨병 치료의 새로운 타깃 유전자로 작용할 수 있음을 제시했다는 의미가 있다고 연구팀은 덧붙였다.
최민이 KAIST 교수는 "기존 파킨슨병 치료 접근과는 전혀 다른 새로운 치료 전략을 제시했다"며 "RNA 편집 기술은 신경염증 치료제 개발의 중요한 전환점이 될 수 있을 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴스드(지난 11일자)'에 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
