25일 KAIST에 따르면 의과학대학원 이정호 교수, 바이오및뇌공학과 백세범 교수, 생명과학과 손종우 교수 공동 연구팀이 약물 저항성이 높은 뇌전증 발병 기전을 규명했다.

간질이라고도 불리는 뇌전증은 대표적인 신경질환 중 하나로 사회적 편견뿐만 아니라 심하면 돌연사를 일으킬 수 있다. 그 원인 중 하나인 국소 피질 이형성증(FCD)은 약물치료에 잘 반응하지 않아 치료법 개발이 필요하다.

FCD 원인은 대뇌발달 과정에서 일부 신경줄기세포에서 발생한 mTOR 경로상의 체성유전변이라고 알려졌으나 어떤 기전을 통해 유전자변이들이 뇌전증을 포함한 신경학적 이상 증상을 일으키는지 알 수 없었다.

연구팀은 변이가 발생한 소수 신경세포의 이상 활동이 직접적인 원인이 아니라 주변 정상세포들의 이상 활동을 유도해 전체 신경망 수준의 발작을 활성시킨다는 것을 알아냈다.

추가적인 동물실험과 환자 뇌 조직을 이용한 연구를 통해 MTOR 체성유전변이를 가진 세포에서는 ADK(아데노신 키나제) 유전자가 과발현되고 이 때문에 주변 대다수 정상세포의 네트워크 체계가 교란돼 활성이 과해지면서 전체 신경망 수준의 과다 활동으로 이어지는 것을 확인했다.

돌연변이가 발생한 뇌조직에 ADK 억제제를 투여하자, 정상 신경 세포들이 보이던 과다 활동이 정상 뇌조직 수준으로 줄어들었다.

연구팀 관계자는 "한 분야의 실험이나 연구 기법만으로는 풀기 어려운 문제를 유전체학, 신경생물학, 계산뇌과학에 걸친 다학제적 공동연구 접근으로 해결책을 제시한 좋은 예시"라고 말했다.