알츠하이머병 발병에 미토콘드리아 기능 장애가 미치는 영향 규명

메이요 클리닉 연구진이 알츠하이머병 발병과 치료 반응에 중요한 역할을 하는 미토콘드리아 기능 장애의 새로운 메커니즘을 밝혀냈다. 이번 연구는 국제 학술지 ‘알츠하이머 & 치매(Alzheimer’s & Dementia)’에 실렸으며, 뇌세포 에너지 생성의 핵심 구성 요소인 미토콘드리아 복합체 I이 질병 진행에 기여하는 동시에 새로운 치료 표적이 될 수 있다는 점을 제시했다.

연구팀을 이끈 유지니아 트루시나 박사는 복합체 I의 활성 저하가 알츠하이머병 환자 뇌에서 나타나는 유전자 발현 패턴과 유사한 변화를 유도한다는 사실을 발견했다. 이를 바탕으로, 소분자를 활용해 복합체 I의 기능을 정밀하게 조절하면 신경세포의 에너지 균형을 개선하고 보호 기전을 활성화할 수 있음을 입증했다. 특히, 이러한 조절은 뇌세포의 염증을 줄이고 스트레스 반응을 개선하는 효과도 보였다.

미토콘드리아는 ‘세포의 발전소’로 불리며, 정상적인 신경 활동에 필요한 에너지를 공급한다. 하지만 복합체 I이 제대로 작동하지 않으면 뉴런의 에너지 관리가 무너지고 대사 스트레스에 취약해진다. 이러한 변화는 알츠하이머병의 초기 단계부터 나타날 수 있으며, 환자의 증상이 발현되기 전에 이미 질병 진행을 촉진하는 요인이 될 가능성이 크다. 이번 연구는 알츠하이머병의 병리학적 시작점을 ‘뇌의 에너지 위기’에서 찾았다는 점에서 의미가 크다.

또한 연구에서는 성별에 따라 복합체 I 조절 치료의 반응이 다르게 나타나는 흥미로운 결과가 보고됐다. 이는 알츠하이머병이 남성과 여성에게 서로 다른 임상 양상과 위험도를 보이는 점과 연결되며, 향후 성별 맞춤형 치료법 개발 가능성을 열어준다. 트루시나 박사는 이러한 차이가 단순한 생물학적 변이 이상으로, 실제 임상 전략에 반영되어야 한다고 강조했다.

현재 알츠하이머병 치료는 주로 아밀로이드 플라크와 타우 단백질 엉킴을 표적으로 하지만, 질병 진행 억제 효과는 제한적이다. 반면, 이번 연구가 제시한 미토콘드리아 표적 접근법은 상류 단계에서 병리 과정을 차단할 수 있는 잠재력을 지닌다. 이는 증상 발현 이전 단계에서 뇌세포를 보호하고 질병 진행을 늦추거나 예방하는 새로운 약물 계열 개발로 이어질 수 있다.

이 연구는 메이요 클리닉의 ‘프리큐어(Precure) 이니셔티브’의 일환으로 진행됐다. 해당 프로젝트는 질병이 복잡한 상태로 발전하기 전에 생물학적 변화를 예측하고 차단하는 기술 개발에 초점을 맞추고 있다. 연구팀은 앞으로 전임상 모델에서 복합체 I 조절제의 안전성과 효능을 심층 검증하고, 임상 시험으로 발전시킬 계획이다. 이러한 노력은 알츠하이머병 치료 패러다임에 새로운 전환점을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.