삼성전자는 삼성미래기술육성사업을 통해 알츠하이머 진단·치료 관련 다양한 기초 연구를 지원 중에 있다.

현재까지 뇌손상 치료·뇌영상MRI·뇌영상유전학과 같은 뇌신경질환 분야와 뇌항상성·뇌기억·뇌신경회로와 같은 뇌연구 분야 등 알츠하이머 극복에 기여할 수 있는 기초 연구를 15개 지원했다.

삼성미래기술육성사업은 알츠하이머와 같은 뇌연구 분야 외에도, 면역·세포·유전자 치료 등 바이오·헬스 분야에서 사람들의 삶을 혁신적으로 바꿀 수 있는 기초 연구 분야를 지속 지원 중에 있다.

< 주변에서 흔히 볼 수 있는 질환, 알츠하이머 >

알츠하이머는 뇌 속에 아밀로이드베타나 타우단백질이 쌓이면서 독성을 일으켜 인지기능이 악화되는 병이다.

대한민국 65세 고령자 중 10%가 치매를 앓고 있으며, 치매 원인 중 74.9%가 알츠하이머로 주변에서 흔히 볼 수 있는 질환이다.
* 출처 : 중앙치매센터

통계청에 따르면 2018년 사망원인 중 알츠하이머가 9위를 차지하며 처음으로 10위권 내 진입했다.

그러나 알츠하이머는 조기 진단이 어렵고, 아직까지 정확한 원인이 밝혀지지 않았을 뿐만 아니라 치료법도 없는 상황이다.

< 기초 연구로 알츠하이머 정복 초석을 다지는 국내 교수진들 >

KAIST 생명과학과 정원석 교수는 ‘수면과 노화에서 뇌의 항상성을 조절하는 새로운 메커니즘’을 연구 중에 있다.

뉴런의 접합부인 시냅스는 수면과 노화에 따라 감소한다고 알려져 있다.

정교수의 연구는 뇌에서 면역 기능을 담당하고 있는 교세포들이 시냅스의 숫자가 유지되도록 조절하는 기능을 밝히고, 또 시냅스가 과도하게 제거되는 현상을 어떻게 방지할 수 있는지에 대한 것이다.

또, 시냅스를 제거하는 교세포의 포식작용을 역으로 이용해 아밀로이드베타나 타우단백질을 직접적으로 제거할 수 있는 방법도 연구하고 있다.

특히 이러한 기능이 수면과 노화에 따라 변화하는 현상을 연구해 뇌의 항상성을 조절하는 메커니즘을 밝히고 이를 통해 뇌 노화 억제와 알츠하이머와 같은 질환을 예방·치료하는데 새로운 방법을 제시할 것으로 기대하고 있다.

KAIST 바이오 및 뇌공학과 박성홍 교수는 ‘새로운 뇌 영상화 기법(Modality)-Neuronal Resonance MRI’를 연구 중에 있다.

박교수는 뇌막 림프관을 통해 뇌의 노폐물이 배출되는 경로를 밝히는 연구를 진행 중이다.

뇌에는 대사활동의 부산물로 노폐물이 생성돼 배출되는데, 노화에 따라 노폐물의 배출 기능이 저하된다고 알려져 있다.

박교수는 동물 실험으로 뇌의 기능을 떨어뜨리고 질병을 유발하는 노폐물이 뇌 하단에 위치한 뇌막 림프관을 통해 뇌 밖으로 빠져나가는 것을 뇌MRI 촬영 기술로 확인했다.

인간의 뇌 속 노폐물의 배출 경로도 밝혀진다면 그 경로를 집중적으로 자극하는 방식으로 치매와 같은 퇴행성 뇌질환 치료에 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다.

연세대학교 의과대학 정호성 교수는 ‘퇴화 저항성 축삭의 RNA오페론’ 을 연구 중에 있다.

건강한 뉴런은 축삭을 통해 다른 세포로 신호를 전달하는데, 축삭이 퇴화되면 뉴런의 정상적인 활동이 불가능해진다.

축삭 퇴화를 연구하면 뉴런이 죽는 이유와 정상 세포의 퇴화를 억제하는 원리를 밝혀낼 수 있어 알츠하이머·파킨슨·루게릭병과 같은 신경 퇴행성 질환에 새로운 치료법을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

서울대학교 물리천문학부 박혜윤 교수는 ‘살아있는 뇌 안의 기억흔적 영상 기술’을 연구하고 있다.

살아있는 뇌에서 기억의 형성·저장·인출 과정이 어느 부위에서 어떻게 일어나는지를 실시간으로 파악할 수 있는 영상 기술 연구이다.

박교수는 장기 기억 형성에 연관되어 있다고 알려진 유전물질(베타액틴 RNA)을 살아있는 동물에서 바로 영상화해 기존 연구와 차별화했다.

박교수의 연구는 장기 저장 기억의 정상적인 인출 과정과 병리적인 상태에서의 차이점을 밝혀 향후 알츠하이머에 객관적이고 정량적인 지표로 활용될 것으로 기대된다.

< 삼성미래기술육성사업, 도전적·혁신적 연구 지원으로 새로운 연구 문화 주도 >

삼성미래기술육성사업은 우리나라의 미래를 책임지는 과학 기술 육성을 목표로 2013년부터 1조 5천억 원을 출연해 시행하고 있는 연구 지원 공익 사업이다.

연구자는 연구 주제, 목표, 예산, 기간 등에 대해 자율적으로 제안하고 연구 목표에는 논문, 특허 개수 등 정량적인 목표를 넣지 않는다.

또, 매년 연구보고서 2장 이외에 연차 평가, 중간 평가 등을 모두 없애 연구자가 자율적으로 연구에 매진할 수 있도록 했다.

도전적인 연구를 해 목표를 달성하지 못하더라도 책임을 묻지 않고, 실패 원인을 지식 자산으로 활용하도록 하고 있다.

삼성미래기술육성사업은 연구진들이 연구 성과를 공유하고 새로운 아이디어를 교류하는 ‘애뉴얼 포럼’, 연구 성과의 산업 활용도를 높이기 위한 ‘R&D 교류회’, IP출원을 지원하는 ‘IP멘토링’ 등 다양한 프로그램도 운영하고 있다.

지금까지 603개 과제에 7,729억 원을 집행했으며, 국제학술지에 총 1,246건의 논문이 게재되는 등 활발한 성과를 보이고 있다. 이 중 네이처(3건), 사이언스(5건) 등 최상위 국제학술지에 소개된 논문도 97건에 달한다.

삼성전자는 CSR 비전 ‘함께가요 미래로! Enabling People’ 아래 삼성미래기술육성사업, 스마트공장, C랩 아웃사이드, 협력회사 상생펀드 등 상생 활동과 청소년 교육 사회공헌 활동을 펼치고 있다.

▲ 인간의 뇌를 형상화한 그래픽

▲ 뇌의 대사활동으로 생성된 노폐물의 배출 경로를 연구하는 KAIST 박성홍 교수 연구 관련 그래픽

▲ 서울대학교 박혜윤 교수 연구팀의 연구원이 살아있는 뇌 안에서의 기억흔적 영상화 연구를 하고 있다.

▲ 뇌 속 면역세포가 건강한 시냅스를 공격하는 이상 현상을 표현한 그래픽. KAIST 정원석 교수는 면역 기능을 담당하는 교세포의 포식작용을 연구한다.

▲ 삼성미래기술육성사업의 지원을 받아 알츠하이머 관련 연구를 진행하는 연구자들. KAIST 박성홍 교수, 연세대학교 정호성 교수, KAIST 정원석 교수, 서울대학교 박혜윤 교수(왼쪽 위부터 시계방향)