뇌 속 마이크로 RNA가 걱정을 덜어준다.
오늘날 많은 사람들이 정신질환에 시달리고 있습니다. 정상적으로 지내다가도 어떤 사건이나 스트레스 상황에 처하면 불안감이 커지고 아무일도 아니었던 일들에 심한 불안감을 느끼며 과민반응을 나타내기도 하죠. 이런 불안장애는 자신뿐 아니라 주위의 사람까지도 위험에 처할 수 있습니다. 하지만 아다시피 현재 알려진 정신질환관련 약물들은 그 작용이 세밀하지도 않고 중독성 등 부작용도 심합니다. 이번에 소개할 글은 어쩌면 생물학적인 방법으로 고안된 정신질환치료제가 가능할지도 모른다는 생각을 품게 하는군요. 현재까지는 아직 이렇다할 성과를 보여준 것은 없지만 지난 코로나위기로 인해 인체에 RNA를 직접 주입하여 발현시키는 각종 실험들이 RNA백신을 중심으로 수없이 많이 시행되었고 이는 앞으로 RNA를 이용한 제약 산업에 새로운 시대를 예고한다고 볼 수 있습니다. 오늘날 제약산업은 특정 질환의 분자 기전을 연구하여 맞춤형 약품을 개발하는 방법을 사용하고 있습니다. 이런 변화가 인류의 건강과 복지에 보탬이 되었으면 하는 마음으로 아래의 글을 소개합니다.
특정 microRNA(miRNA)를 뇌에서 증가시키면 걱정을 덜어주고 스트레스와 관련된 유전자들의 발현을 감소시킨다.
스트레스는 2019년에 전세계 3억명 이상이 겪는 불안 장애(anxiety disorder)의 위험요소이다. 불안장애에 대한 약이 존재하지만 모든 이들에게 효과가 있는 것은 아니다. University of Bristol의 신경과학자인 Valentina Mosienko는 불안장애에 대한 더 좋은 약이 필요하지만 이를 위한 첫걸음은 분자 기전에 대한 이해라고 믿고 있다.
이런 생각으로 그녀와 동료들은 microRNA(단백질 합성과는 무관한 non-coding RNA의 일종)를 연구하기 시작했다. 이들의 양적 변화가 정신병리학적 질환들과 연결되어 있다고 알려졌기 때문이다(2). 어떻게 microRNA가 뇌에서 스트레스를 조절하는지 알져지지 않고 있다. 최근의 Nature Communications에 출판된 Mosienko와 동료들의 논문은 생쥐에서 microRNA의 일종인 miR-483-5P가 스트레스-유도성 불안감에서 어떤 역할을 하는지 보고하였다(3).
Mosienko와 동료들은 불안감과 스트레스 반응 조절에 관여하는 뇌 부위인 편도체(amygdala)에 집중하였다. 생쥐의 행동을 제한하여 스트레스를 주고 이들의 amygdala를 끄집어내어 microRNA의 발현 변화가 있는지 조사해 보았다. 스트레스가 증가하면 몇 개의 microRNA가 발현 조절된다. 그 중 miR-483-5p가 가장 많이 증가하였다. 이들은 또한 microRNA-483-p5가 신경배양에서 합성 호르몬에 영향을 받는 스트레스 관련 유전자 Pgap2(Post-GPI-Attachment To proteins2: GPI-anchored 단백질의 완성에 기여하는 것으로 알려짐)의 발현을 감소시키는 것으로 나타났다.
miR-483-5p가 불안관련 행동에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 이 RNA를 직접 생쥐의 amygdala에 처리하였고 그 결과 스트레스성 불안 증세가 완화되었다. 생쥐의 amygdala에 이 microRNA와 함께 miR-483-5p-저항성 Pgasp2 를 주입하면 miR-483-5p가 Pgap2 에 작용하지 못했고 이 효과도 나타나지 않았다.
“이 microRNA는 좋은 일을 하는 거죠.” 이는 이 연구에 참여하지 않았던 Swiss Federal Institute의 신경과학자인 Gerhard Schratt의 말이다. “이는 스트레스나 불안을 줄이려는 세포들의 대항 반응에 가깝다고 봅니다.”라고 말을 이었다.
Mosienko는 불안장애를 치료하는데 더 나은 방법들을 찾는 새로운 길을 뚫었기를 바란다고 했다. 이들이 연구하는 뇌과학분야는 결국 인간의 것과 유사하기 때문이다. “우리는 이 과정들을 촉진하는 분자를 만들어 스트레스로부터 보호받을 수도 있고, 또 반대로 너무 불안감이 없는 사람들에게 도움이 되는 의약품들의 개발을 시작할 수도 있을 겁니다.”라고 말했다.
<이글은 아래의 기사를 번역한 것입니다.>
Mariella Bodemeier Loayza Careaga, PhD., A brain microRNA curbs anxiety. The Scientist Digest Issue2 August 1 2023
<원 References>
World Health Organization. Mental disorders. 2022.
Issler O, Chen A. Nat Rev Neurosci. 2015;16(4):201-212.
Mucha M, et al. Nat Commun. 2023;14(1):2134.