국내외 공동 연구진이 파킨슨병 발병에 핵심적인 역할을 하는 리보핵산(RNA) 편집효소를 발견했다.

 한국과학기술원(KAIST)은 뇌인지과학과 최민이 교수팀과 영국 UCL대 국립신경전문병원 연구소·프랜시스 크릭 연구소 연구팀이 공동으로 RNA 편집 효소인 '에이다원'(ADAR1)이 파킨슨병의 병리 진행에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 확인했다고 27일 밝혔다.

파킨슨병은 뇌 속 알파 시누클린 단백질이 비정상적으로 응집되며 염증 반응을 일으켜 신경세포를 손상하는 퇴행성 신경 질환이다.

연구팀은 파킨슨병 환자로부터 유도한 유도만능줄기세포(hiPSC·다 자란 체세포를 분화 능력을 가진 초기 상태로 되돌린 줄기세포)를 이용, 면역세포인 교세포(astrocyte)를 만들었다.

이어 알파 시누클린 응집체를 처리한 뒤 염증 반응이 일어나는 과정을 세포·분자 수준에서 정밀 분석했다.

그 결과 알파 시누클린 응집체의 초기적 병리 형태인 알파 시누클린 단량체가 교세포 내 면역 반응을 활성화하는 모습을 확인했다.

이 과정에서 리보핵산(RNA) 편집이 면역 반응 조절에 중요한 기전으로 작용한다는 사실을 처음으로 확인했다.

RNA 편집은 RNA가 전사를 끝낸 뒤 원래 유전체의 염기서열을 바꾸는 것을 말한다. 대표적으로 아데노신 염기를 이노신 염기로 바꾸는(A-to-I) RNA 편집이 있다. 에이다1은 A-to-I RNA 편집을 수행하는 핵심 효소다.

연구팀은 에이다원이 발현하면서 기능과 구조 등 단백질 성질이 바뀌어 아이소폼으로 변형되는 것을 확인했다.

에이다1이 수행하는 RNA 편집률은 환자 유래 줄기세포에서 많이 증가했으며, 이 같은 현상은 파킨슨병 환자의 사후 뇌 조직에서도 동일하게 나타났다.

 최민이 교수는 "기존의 파킨슨병 치료 접근법과는 전혀 다른 새로운 치료 전략을 제시했다"며 "RNA 편집 기술은 신경염증 치료제 개발의 중요한 전환점이 될 것"이라고 기대했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스' (Science Advances) 지난 11일 자에 실렸다.

장익상 선임기자(iksang.jang@gmail.com)