뇌졸중은 어느 순간 예고 없이 찾아오는 질병으로 심각한 경우 생명이 위험할 수 있고 생명을 건지더라도 평생 마비 같은 후유증을 안고 살아야 하는 무서운 질병입니다. 뇌혈관이 터지거나 막히면서 혈류 공급이 끊기면 뇌 세포는 오래 버티지 못하고 죽기 때문에 가능한 빠른 처치를 통해 피가 다시 통할 수 있게 해주는 것이 치료의 핵심입니다.
뇌졸중: 뇌졸중 | 국가건강정보포털 | 질병관리청 (kdca.go.kr)
하지만 역설적으로 막혔던 피가 통하는 과정에서도 손상이 발생합니다. 혈류 재개(재관류, reperfusion) 과정에서 축적된 독성 물질(산화 스트레스, 염증 매개체 등)이 급격히 방출되어 2차 뇌 손상(secondary brain injury)을 유발하는 것입니다. 결과적으로 환자는 생명은 구했지만, 장기적인 신경 기능 저하(마비, 언어 장애, 인지 저하 등)를 겪으며, 사회적·경제적 부담이 큰 게 사실입니다.
노스웨스턴 대학 연구팀은 Dynamic Supramolecular Peptides (STPs)라는 새로운 치료 물질을 개발하고 있습니다. STPs를 개발하는 새무얼 스텁 (Samuel I. Stupp) 교수 연구팀은 2021년 사이언스에 발표된 논문에서 이 물질을 춤추는 분자로 소개한 바 있습니다. STPs는 분자 간의 역동적 상호작용(dynamic self-assembly)을 통해 스스로 구조를 조절하는 지능형 나노 물질로 분자들이 끊임없이 움직이며 "춤추는" 것 같아서 붙여진 별명입니다. 2021년 사이언스 논문에서는 척수 손상 모델에서 단일 주사로 마비 회복이 가능함을 보여준 적이 있습니다 .
하지만 척추나 뇌 안쪽으로 주사를 하는 것은 실제 치료 환경에서는 적용하기 불편하고 환자에게도 위험도가 높은 방식입니다. 연구팀은 이번 연구에서 정맥 주사를 통해 동물 모델에서 치료 효과를 확인했습니다. 그리고 이 물질이 2차 손상을 막는 기전도 함께 조사했습니다.
연구팀에 따르면 재관류 시 방출되는 염증성 사이토카인(예: TNF-α, IL-1β)과 산화물질이 신경세포를 파괴하는데, STPs는 항염증 작용을 통해 그 효과를 억제합니다. 또 STPs는 신경세포의 축삭(axon) 재생을 유도해 신경 회로 재구성(neural circuit rewiring)을 돕는 신경가소성(neuroplasticity)을 자극합니다. 그리고 STPs가 만드는 나노섬유 구조가 뇌의 외세포 매트릭스(extracellular matrix)를 모방하여 세포의 생존 및 성장 환경을 제공하는 것으로 보입니다. 이번 연구에서는 뇌의 면역세포인 미세아교세포 (microglia)가 활성화되어 치료제를 둘러싸는 것도 관찰됐습니다.
연구팀은 실험군에서 뇌 손상 부위 크기가 대조군 대비 40~60% 감소하고 염증 지표인 IL-6, TNF-α 수치도 낮아지는 것을 확인했습니다. 그리고 신경세포 생존율이 증가했습니다. 연구팀은 7일 이내 특별한 부작용이나 독성을 확인하지 못했다고 발표했습니다.
다만 이는 아직 동물 모델에서만 검증된 것으로 실제 사람에서의 임상 실험은 앞으로 많은 과정이 남아 있습니다. 앞으로 순조롭게 임상에서 효과를 임증해 누구에게나 예고 없이 찾아올 수 있는 뇌졸중에서 많은 환자를 구할 수 있기를 기대해 봅니다.
참고
Toward Development of a Dynamic Supramolecular Peptide Therapy for Acute Ischemic Stroke, Neurotherapeutics (2026).
https://medicalxpress.com/news/2026-01-brain-preclinical.html
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