활발한 치매 연구 덕분에 일단 치매를 예방하고 진행 속도를 늦추는 데에서는 어느 정도 진전이 이루어졌다. 하지만 완치, 즉 병에 걸리기 이전 상태로 되돌리는 연구는 제자리걸음을 벗어나지 못하고 있다.
이런 상황을 깨뜨릴 수 있는 돌파구가 열렸다. 일단 동물 실험에서는 치매 완치를 향한 성공적인 첫걸음을 내디뎠다.
학술지 《셀 리포트 메디신(Cell Reports Medicine)》에 최근 발표된 연구에 따르면 미국 케이스 웨스턴 리저브대 연구진은 동물 모델에서 뇌의 대사 균형을 회복시키는 치료를 통해 알츠하이머병이 되돌려질 수 있다는 사실을 발견했다. 이 연구는 특정 에너지 분자의 수치를 회복시키면 뇌가 손상을 복구하고 질병의 진행 단계에서도 인지 기능을 회복할 수 있음을 보여줬다.
연구진은 두 가지 종류의 쥐 모델을 사용했다. 첫 번째 모델은 아밀로이드 플라크가 심하게 축적되고 사람과 유사한 타우 단백질 변화가 나타나도록 했다. 두 번째 모델은 독성 신경섬유 덩어리와 신경 세포 사멸을 유발하는 타우 단백질의 인간 돌연변이를 가지고 있게 했다.
질병이 진행됨에 따라 쥐 모델의 뇌 에너지 균형은 악화됐다. 생후 2개월 된, 증상이 나타나기 전 쥐의 '니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD+)' 수치는 정상이었다. 하지만 인지 장애의 명확한 징후가 나타난 6개월째에는 이 수치가 30% 감소했다. 질병이 매우 진행된 12개월째에는 45%나 줄었다.
NAD+는 신체 전반의 세포 에너지 생성과 손상 복구에 필수적인데 나이가 들면서 자연적으로 감소하고 신경퇴행성 질환 환자에게서는 감소가 더 두드러진다. 2018년 발표된 연구에 따르면 NAD+ 전구체를 쥐에게 보충하면 신경염증과 DNA 손상이 정상화될 수 있는 것으로 나타났다. 2021년 발표된 또 다른 연구에서는 이러한 에너지 균형을 회복하면 세포 노화를 줄일 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 세포 노화란 세포가 분열은 멈추지만 죽지는 않는 상태로 노화된 뇌에서 나타나는 만성 염증과 관련이 있다.
연구진은 생후 6개월이 됐을 때부터 치료를 시작했다. 이때는 이미 뇌 병변이 진행됐고 인지 기능 저하가 뚜렷하게 나타난 상태였다. 쥐들은 생후 1년이 될 때까지 매일 P7C3-A20이라는 치료제를 주사받았다. 이 화합물은 신경 보호제로, 세포가 극심한 스트레스 상황에서도 NAD+의 적절한 균형을 유지하도록 하고, NAD+ 수치를 비정상적으로 높이지 않게 한다.
연구 결과 쥐들의 뇌 기능이 전반적으로 회복된 것으로 나타났다. 물속에 잠긴 플랫폼의 위치를기억해야 하는 모리스 수중 미로와 같은 기억력 테스트에서, 치료받은 쥐들은 건강한 대조군과 동일한 수행 능력을 보였다. 유전적 돌연변이에도 불구하고 공간 학습 및 기억력이 정상 수준으로 회복됐다.
또 신체 협응력에서도 향상을 보였다. 운동 학습을 측정하는 회전 막대 테스트에서, 질병 진행 단계가 높은 쥐들은 균형을 잡고 막대 위에 머무르는 능력을 회복했다. 치료 기간이 끝날 무렵, 쥐들의 수행 능력은 건강한 쥐들과 차이가 없었다.
뇌혈관을 둘러싸고 있는 보호막인 혈뇌장벽도 복구됐다. 알츠하이머병에서는 이 장벽에 종종 틈이 생겨 유해 물질이 뇌 조직으로 침투한다. 전자 현미경 이미지 분석 결과, 이 치료법으로 틈이 메워지고 혈관주위세포라고 불리는 지지 세포의 건강이 회복된 것이 확인됐다.
현재 사람 환자들을 대상으로 표준 임상 생체지표로 사용되는 타우 단백질의 한 형태인 p-tau217이라는 표지자 수치도 감소했다. 이는 질병이 호전되고 있음을 객관적으로 확인할 수 있는 방법이다.
특히 인간 환자와 질병에 걸린 쥐 모두에서 동일한 방식으로 변화된 46개의 특정 단백질이 확인됐는데 치료를 통해 이러한 단백질 수치가 정상 수준으로 회복됐다.
연구진은 “뇌의 에너지 균형을 회복시키자 진행성 알츠하이머병에 걸린 두 종류의 쥐 모두에서 병리학적 및 기능적 회복이 나타났다”며 “유전적 원인이 서로 다른 동물 모델에서 이러한 효과를 확인한 것은 뇌의 NAD+ 균형이 회복될 경우 진행성 알츠하이머병 환자에게서도 회복이 가능할 수 있다는 기대를 갖게 한다”고 말했다.
