핏방울로 알츠하이머 치매 진단…정확도 최대 90%

2019.04.18 15:04
혈중 베타아밀로이드 단백질의 응집을 풀어 알츠하이머 치매를 진단하는 방법이 개발됐다. 게티이미지뱅크 제공
혈중 베타아밀로이드 단백질의 응집을 풀어 알츠하이머 치매를 진단하는 방법이 개발됐다. 게티이미지뱅크 제공

국내 연구진이 알츠하이머 치매의 원인으로 알려진 베타아밀로이드 단백질을 혈액으로 측정해 치매를 진단하는 실험에 성공했다. 기존 혈액 치매 진단 키트보다 진일보한 정교한 기술로 진단 정확도가 90%에 달한다.

 

김영수 연세대 약대 교수와 황교선 경희대 의대 임상약리학교실 교수, 노지훈 서울아산병원 신경과 교수 공동연구팀이 비침습적으로 저렴하게 알츠하이머 치매를 검사할 수 있는 혈액 기반 바이오마커를 찾아 연구결과를 국제학술지 '사이언스 어드밴시스' 17일자(현지시간)에 발표했다.

 

현재 알츠하이머 치매를 진단하기 위해서는 의사가 직접 환자의 상태를 살피고 최근 상태에 대한 문진을 한 뒤 신경학적 검사를 한다. 환자의 뇌척수액을 뽑는 침습적인 검사나, 양전자 단층촬영(PET)으로 알츠하이머 치매의 원인인 베타아밀로이드 단백질을 측정하기도 한다. 하지만 이 방법들은 침습적이어서 번거롭거나, 상대적으로 고가라는 한계가 있다. 

 

이전에도 국내외 과학자들은 혈액에 든 베타아밀로이드 단백질을 검사하는 키트를 개발했다. 그러나 혈중 베타아밀로이드 단백질의 양이 개인별로 다른데다, 알츠하이머 치매 환자의 혈액에 든 베타아밀로이드 단백질은 여러 개가 응집 돼 있어 기존 방식으로는 정확하게 측정하기 어렵다는 문제도 있었다. 단백질이 한 덩어리로 응집 돼 있으면 하나로 측정돼 베타 아밀로이드 단백질 양을 정확하게 알아내기 어렵기 때문이다. 

 

연구팀은 혈액에 응집돼 있는 베타아밀로이드 단백질 덩어리를 EPPS라는 약물로 녹이는 방법을 착안했다. EPPS를 적용하지 않은 것과 EPPS를 적용한 것을 비교하는 방식이다. EPPS 적용 전과 후의 값은 건강한 사람이라면 거의 비슷하겠지만, 베타아밀로이드 단백질 덩어리가 많은 알츠하이머 치매 환자라면 차이가 커진다. 

 

연구에 참여한 노지훈 교수는 "혈액 안에 뭉쳐져 있던 베타아밀로이드 단백질을 녹여 자체 개발한 민감한 센서(IME) 칩으로 측정해 비교적 정확하게 측정할 수 있다"며 "알츠하이머 치매를 진단하는 데 민감도와 특이도가 90%에 이른다"고 설명했다. 연구팀이 개발한 바이오마커는 앞으로 더 많은 대상자에서 분석을 거쳐 상용화에는 시간이 걸릴 것으로 보인다.

 

연구팀이 찾은 바이오마커로 알츠하이머 치매를 진단하는 과정. ① 혈액을 뽑아 원심분리한다. 적혈구, 백혈구 등을 제외한 혈장만 추출한다. ② 혈장 샘플을 두 개 준비한다. 그림에서 빨간 덩어리가 베타아밀로이드 단백질이다. 정상인은 개수가 많지 않지만, 알츠하이머 치매 환자는 응집돼 덩어리 상태로 많이 들어 있다. ③ 샘플 중 하나(B)에만 EPPS를 넣는다. ④ B에 든 베타아밀로이드 단백질 덩어리가 풀어졌다. ⑤ 베타아밀로이드 단백질을 항원으로 하는 항체(초록색) 반응으로 베타아밀로이드 단백질의 양을 측정한다. ⑥ 건강한 사람은 EPPS를 적용한 것(B)과 적용하지 않은 것(A)에 대한 결과가 비슷하지만, 알츠하이머 치매 환자는 B가 훨씬 크게 나타난다. 사이언스 어드밴시스 제공
연구팀이 찾은 바이오마커로 알츠하이머 치매를 진단하는 과정. ① 혈액을 뽑아 원심분리한다. 적혈구, 백혈구 등을 제외한 혈장만 추출한다. ② 혈장 샘플을 두 개 준비한다. 그림에서 빨간 덩어리가 베타아밀로이드 단백질이다. 정상인은 개수가 많지 않지만, 알츠하이머 치매 환자는 응집돼 덩어리 상태로 많이 들어 있다. ③ 샘플 중 하나(B)에만 EPPS를 넣는다. ④ B에 든 베타아밀로이드 단백질 덩어리가 풀어졌다. ⑤ 베타아밀로이드 단백질을 항원으로 하는 항체(초록색) 반응으로 베타아밀로이드 단백질의 양을 측정한다. ⑥ 건강한 사람은 EPPS를 적용한 것(B)과 적용하지 않은 것(A)에 대한 결과가 비슷하지만, 알츠하이머 치매 환자는 B가 훨씬 크게 나타난다. 사이언스 어드밴시스 제공

 

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