'엔젤만증후군' 뇌 발달 저해 원리 규명…美 연구팀 "치료 단서"

엔젤만증후군 환자의 뇌 발달 저해를 일으키는 분자 메커니즘이 처음으로 규명됐다. 연구진은 쥐 실험에서 이 과정을 되돌려 정상적인 뇌 발달을 회복하는 데 성공했다.

21일(현지시간) 미국 세인트루이스 워싱턴대학교 의과대학에 따르면 이 대학 신경과학과 제이슨 이 조교수 연구팀은 엔젤만증후군에서 결손된 유전자가 뇌에 스트레스 반응을 일으키는 과정을 밝혀냈다. 연구 결과는 국제학술지 네이처에 게재됐다.

엔젤만증후군은 어머니로부터 물려받는 유전자 하나가 없는 희귀질환이다. 신생아 약 2만명 중 1명꼴로 발생하며, 생후 6개월 무렵부터 인지·운동 장애가 나타난다.

원인 유전자는 단 하나로 알려졌지만, 이 유전자 결손이 왜 이런 증상을 일으키는지는 명확히 밝혀지지 않아 치료법 개발이 어려웠다.

연구팀에 따르면 결손된 유전자 'UBE3A'는 세포 내 불필요한 단백질을 제거하는 효소를 만든다. 이 유전자가 없으면 아스파라긴 합성효소라는 물질이 뇌에 축적되는데, 이 효소 자체는 세포를 직접 손상시키지 않는다.

다만 축적된 효소가 뇌의 스트레스 반응을 활성화해 단백질 생산과 성장을 크게 줄이는 것으로 나타났다. 이 교수는 "뉴런이 스트레스 상황이 아닌데도 스트레스로 착각해 정상적으로 자라지 못한다"고 설명했다.

실제로 엔젤만증후군 아동 대부분은 또래보다 뇌 크기가 작다. 이 교수는 "뇌가 자원을 아끼려는 반응"이라며 "교정 가능한 뇌 조절 이상이 있음을 시사한다"고 말했다.

연구팀은 쥐 실험에서 아스파라긴 합성효소의 생성을 차단하자 정상적인 뇌 발달과 행동이 회복됐다고 밝혔다. 이 효소의 증가가 신경 질환과 연관된 것으로 확인된 것은 이번이 처음이다.

연구팀은 이 효소가 뇌의 스트레스 반응을 촉발하는 정확한 이유와 스트레스 반응이 가장 활발한 뇌 부위, 의학적 개입이 가장 효과적인 발달 시기를 추가로 연구할 계획이다.

이 교수는 "아직 이 질환에 대해 모르는 것이 많다"면서도 "우리 데이터가 이런 질문에 답하기 시작할 수 있는 가장 완전한 자료라고 생각한다"고 덧붙였다.