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  • 환경성 뇌질환 진단 · 치료를 위한 한-영 협력 가속

    환경성 뇌질환 진단 · 치료를 위한 한-영 협력 가속

    출처 : 한국뇌연구원
    출처 : 한국뇌연구원

    한국뇌연구원은 영국 뇌질환플랫폼사업단(Dementia Platform UK, 이하 DPUK)*과 환경성 인자에 의한 퇴행성 뇌질환 진단 및 치료 전략 개발을 추진하기 위한 국제심포지움을 진행했다고 밝혔다.

    DPUK는 영국 바이오뱅크를 기반으로 설립된 뇌질환 빅데이터/중개연구 플랫폼사업단이다. 옥스퍼드 대학을 중심으로 케임브리지 대학, 에딘버러 대학 등 주요 대학병원들을 비롯해 GSK, 아스트라제네카 등 대형 제약사를 포함한 총 29개의 협력기관으로 구성돼 있다.

    한국뇌연구원은 2020년부터 영국 옥스퍼드 대학을 중심으로 한 DPUK와 협력 연구체계를 구축하며 공동연구를 추진해 왔다. 지난 2023년 11월에는 ‘퇴행성 뇌질환 극복과 글로벌 선순환중개연구 플랫폼 구축을 위한 업무협약(MOU)’을 체결하기도 했다.

    특히, 지난 해 5월 DPUK-KBRI 공동연구센터를 구축했으며, 과학기술정보통신부의 2024 첨단바이오 글로벌 역량강화사업 ‘한-영 첨단바이오 국제 공동연구센터 구축’ 과제에 선정된 바 있다. 현재 임상 데이터 분석 및 퇴행성 뇌질환 바이오 마커 발굴을 주제로 공동 연구를 진행하고 있다.

    이번에 열린 국제심포지움은 DPUK와의 공동연구 가속화를 위한 방안을 더욱 구체화하는 자리로 마련됐다. 특히, 미세먼지와 같이 환경성 유해인자에 의한 뇌질환 연구 및 뇌질환 분석 방법 등으로도 공동 연구를 확장해 나갈 방안이 무엇인지에 중점을 두었다.

    먼저, 한국뇌연구원 김범수 선임연구원이 좌장으로 하는 첫 번째 세션은 “DPUK-KBRI 공동연구센터 구축 및 퇴행성 뇌질환 치료제 개발”을 주제로 진행됐다. 세부 강연으로는 ▲영국 옥스퍼드 대학 교수이자 DPUK 선임데이터매니저인 사라 바우어마이스터(Sarah Bauermeister) 박사가 '한국뇌연구원과의 협력 연구 방향'을 주제로 강연을 진행했다.

    또한, ▲한국뇌연구원 DPUK-KBRI 공동연구센터 김도근 책임연구원이 '한-영 퇴행성뇌질환 치료제 및 바이오마커 공동연구센터 설립'을 주제로 한 강연을, ▲울산과학기술원 조형준 교수가 '파킨슨병의 영상 진단 마커 개발'에 대한 강연을 마지막으로 ▲한국과학기술원 박진아 교수가 '뇌질환 진단에서의 외측 뇌실 모형 모델링 분석'을주제로 한 발표를 진행했다.

    한편, 한국뇌연구원 김도근 책임연구원이 좌장을 맡은 두 번째 세션에서는 “환경성 인자에 의한 뇌질환 국내 연구”에 대한 국내외 전문가들의 주제발표가 이어졌다.

    가장 먼저 ▲뉴멕시코 대학교의 마커스 가르시아(Marcus Garcia) 교수가 '뇌 내 나노플라스틱 존재 및 병리학적 연관성'에 대한 강연을 진행했으며, ▲에모리 대학교의 앙케 휠스(Anke Huels) 교수가 'PM2.5와 알츠하이머병 발병 간의 연관성'을 주제로 발표를 이어갔다.

    다음으로 ▲안전성평가연구소 이규홍 단장이 '환경 위험 요인에 의해 유발되는 신경계 질환 동물모델 개발'에 대한 강연을, 마지막으로 ▲한국뇌연구원 김규성 연구원이'환경 위험 요인에 노출된 동물모델에서의 신경병리학적 변화'를 주제로 한 발표를 진행했다.

    한국뇌연구원은 앞으로 한국과학기술원(KAIST) 및 울산과학기술원(UNIST)과도 협력하여 대표적인 퇴행성 뇌질환인 파킨슨 병증의 진단 및 치료 타겟을 발굴하고, 2026년까지 임상-전임상 연계 연구를 통한 조기 진단 전략 개발을 목표로 하고 있다.

    서판길 원장은 “데이터 기반의 뇌질환 연구를 선도하는 DPUK와의 공동연구센터에서 앞으로 생애 전주기에서 발생하는 주요 뇌질환별 맞춤형 예방 · 진단 · 치료 · 관리 기술을 함께 개발하고,

    환경 유해인자가 생애 전주기에서 뇌신경계에 미치는 영향을 정확하게 평가하고 관련된 뇌질환을 예방, 치료하는 연구로 확대해 국민이 체감할 수 있는 성과를 창출하겠다”고 말했다.

    심포지움에 참석한 과학기술정보통신부 남혁모 첨단바이오과장도 “DPUK가 보유한 방대한 환자 임상 데이터 및 분석 역량 과 한국뇌연구원의 전임상 연구 및  실용화 기반 영상 분석 기술을 통해 아직까지 효과적인 치료제가 개발되지 않은  퇴행성 뇌질환 분야에서 가시적인 연구 성과를 창출할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

  • 한국인 맞춤형 정밀의료 데이터베이스 구축 시작

    한국인 맞춤형 정밀의료 데이터베이스 구축 시작

    국가통합 바이오 빅데이터 구축사업 개요 / 출처 : 보건복지부 보도자료
    국가통합 바이오 빅데이터 구축사업 개요 / 출처 : 보건복지부 보도자료

    ‘국가통합 바이오 빅데이터 구축사업’ 출범식이 금일(19일) 오후 1시 서울 엘타워에서 개최됐다. 금일 출범식에는 관계부처인 보건복지부, 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 질병관리청 관계자를 비롯해, 서울대학교병원, 서울아산병원, 삼성서울병원 등 총 38개 의료기관 관계자들이 참석했다.

     

    글로벌 격차 해소 목적

    국가통합 바이오 빅데이터 구축사업은 국민들의 자발적인 참여 및 동의를 기반으로 각종 의료 데이터를 통합·관리하기 위한 사업이다. 우리나라 사람들이 주로 어떤 질환에 자주 걸리는지, 해당 질환이 자주 발병하는 이유는 무엇인지에 대해 명확한 분석을 목표로 하고 있다. 이를 통해 국민들의 질병 발생 가능성을 사전에 예측함으로써 공중보건 증진에 기여하겠다는 목적이다.

    실제로 해외 여러 대학이나 연구기관에서 건강 이슈나 각종 질환에 관해 거의 매일 새로운 연구 결과를 내놓고 있다. 그중 어떤 연구들은 전 세계적으로 충분한 보편성을 가지고 있는 반면, 또 어떤 연구 결과들은 특정 인종, 특정 국가에만 국한된 연구를 내놓는 경우도 많다.

    특히 영국 바이오뱅크의 경우, 2006년부터 2010년까지 50만 명의 데이터 확보를 완료했으며, 현재까지도 이를 바탕으로 다양한 연구를 수행해 유의미한 성과를 거두고 있다. 영국은 이를 토대로 500만 명 규모의 게놈사업으로 확대를 추진 중이다.

    바이오뱅크의 데이터를 기반으로 얻은 연구 결과 역시 도움이 되는 경우도 있지만, 우리나라 사람들에 특화돼 있는 바이오 데이터를 기반으로 하는 편이 더 정확도 높은 성과를 낼 수 있음은 자명한 일이다.

    한편, 미국 역시 2018년부터 시작해 오는 2026년까지 ‘All of US’라는 이름으로 바이오 데이터베이스 구축사업을 추진 중이다. 현재 65만 명이 모집됐으며 2026년까지 100만 명 모집을 목표로 하고 있다. 이러한 배경에서 의료 및 바이오 분야의 글로벌 격차를 해소하기 위한 방안의 필요성이 대두됐다.

     

    한국인 특화 의료 데이터베이스

    국가통합 바이오 빅데이터 구축사업은 이러한 배경으로 시작됐다. 국가가 주도하여 우리나라 사람들에게 특화된 의료 데이터베이스를 구축하기 위한 사업이다. 의료 및 바이오 분야에서의 글로벌 경쟁력을 강화하기 위해 정부가 주도하고 국민들의 참여로 완성한다는 통합형 프로젝트인 셈이다.

    국가통합 바이오 빅데이터 구축사업은 올해 3월 28일(목) 정부 관계부처 주관으로 사전 설명회를 개최했으며, 4월 8일(월) 보도자료를 통해 사업을 이끌어갈 사업단장으로 서울대학교 의과대학 백롱민 교수를 선정했다고 발표한 바 있다. 그리고 금일 출범식을 통해 본격적인 가동을 시작했다. 

    당초 발표한 계획대로 오는 2028년까지 1단계 사업을 추진하며, 이 기간 동안 총 77.2만 명의 참여자를 모집한다는 계획이다. 이후 2029년부터 2032년까지 다시 4년에 걸쳐 추가 모집을 진행, 총 100만 명 규모의 바이오 빅데이터를 구축하겠다는 목표를 가지고 있다.

    희귀질환자 및 중증질환자 사업 참여 방법 / 출처 : 국가통합 바이오 빅데이터 구축사업단 홈페이지
    희귀질환자 및 중증질환자 사업 참여 방법 / 출처 : 국가통합 바이오 빅데이터 구축사업단 홈페이지
    일반국민 참여자 사업 참여 방법 / 출처 : 국가통합 바이오 빅데이터 구축사업단 홈페이지
    일반국민 참여자 사업 참여 방법 / 출처 : 국가통합 바이오 빅데이터 구축사업단 홈페이지

     

    어떤 정보를 제출하는가?

    국가통합 바이오 빅데이터 구축사업은 개인의 유전체 단위 정보를 모으고 분석하기 위한 프로젝트다. 이를 통해 개인의 동의 하에 검체를 확보하고, 이를 바탕으로 임상 및 유전체 데이터를 작성한 다음, 공공 데이터와 라이프 로그(Life Log, 개인의 일상활동, 경험, 감정, 건강, 운동, 식사 등에 대한 기록)를 수집하여 ‘통합 데이터(Integrated Data)’를 구축하게 된다.

    사업단 홈페이지(https://www.biobigdata.kr)를 통해 사업에 대한 보다 자세한 설명 및 구체적인 참여 방법을 확인할 수 있다. 전국 38개 모집기관 중에서 △희귀질환자 △중증질환자 △일반 참여자 중 해당하는 유형에 맞는 모집기관을 방문하여 참여 절차를 진행하면 된다.

    희귀질환자는 삼성서울병원, 서울대학교병원, 서울아산병원 3개 기관에서만 모집하며, 중증질환자는 위 3개 기관을 포함해 고려대학교병원, 서울성모병원, 신촌세브란스병원, 이화여대목동병원, 분당서울대병원, 양산부산대병원 등에서 모집한다. 국립암센터와 서울성모병원에서는 암 특화 중증질환자를 함께 모집한다. 그 외의 일반 참여자들은 각 지역별 3차 의료기관을 통해 참여할 수 있다.

    이번 1단계 모집은 동의서와 설문을 작성한 다음 혈액 및 소변을 채취하는 방식으로 이루어진다. 희귀질환자나 중증질환자의 경우 채혈이 불가능한 상황이라면 타액을 채취하게 된다. 수집된 데이터 및 검체는 데이터뱅크(한국보건의료정보원 인체유래물은행) 및 바이오뱅크(질병관리청 국립중앙인체자원은행)를 통해 안전하게 보관되며, 향후 정밀의료 및 디지털 헬스케어 연구·개발 목적으로 활용될 예정이다. 보관된 데이터는 대학 및 병원 등을 대상으로 2026년부터 개방된다.

    출처 : 보건복지부 보도자료
    출처 : 보건복지부 보도자료

     

    <본 기사는 보건복지부에서 2024년 12월 19일 작성하여 공공누리 제1유형으로 개방한 자료를 활용하여 작성되었습니다.>

  • 심폐 기능 좋으면 치매 유전 요인도 극복한다

    심폐 기능 좋으면 치매 유전 요인도 극복한다

    Designed by Freepik (https://www.freepik.com/)
    Designed by Freepik (https://www.freepik.com/)

    나이가 들면 근육이 감소한다. 보통 이 말은 운동 능력이 약해진다는 의미로 받아들이기 쉽다. 실제로 근육이 줄어들면 그만큼 운동 능력이 약해지는 것은 맞다. 하지만 우리 몸의 근육은 팔, 다리, 복근 등만 있는 것이 아니다. 내부의 장기를 움직이는 것 역시 근육의 역할이다.

    근육의 감소로 나타나는 대표적인 예가 바로 심폐 기능(CRF)이 약해지는 것이다. 심폐 기능은 순환계와 호흡계가 우리 몸 곳곳에 산소를 공급하는 능력을 말한다. 노화에 따라 골격근 양이 줄어들면서 심폐 기능 또한 자연스럽게 약해진다. 

    영국 스포츠 의학 저널(BJSM)에 게재된 한 연구 결과에 따르면, 심폐 기능의 약화가 치매 위험과 관련이 있다. 그 내용을 보다 상세하게 살펴보도록 한다.

     

    근육 못지 않게 빨리 감소하는 CRF

    일반적으로 근육은 30대 중반부터 40대를 전후해서 매년 1%씩 감소한다. 여기서 나이가 들면 매년 2~3%, 혹은 그 이상씩 줄어들게 된다. 나이가 들어갈수록 적절한 근력 운동을 꾸준히 해줘야 한다고 강조하는 이유다.

    심폐 기능은 어떨까? 보통 심폐 기능은 20~30대에도 10년마다 3~6% 가량 약해지는 것으로 알려져 있다. 이 역시 나이가 들수록 감소폭이 커진다. 70대에는 10년마다 거의 20% 가량 심폐 기능이 약해진다.

    심폐 기능이 약해지면 근육 뿐만 아니라 몸 전체의 산소 공급에 영향을 받는다. 혈액 순환이 원활하지 않게 되면 혈전이 생길 가능성이 높아지고, 혈관을 따라 돌아다니던 혈전이 뇌혈관을 막으면 뇌경색을 일으킬 수 있다. 

    심장은 자신이 뿜어낸 혈액의 일부를 공급받아 움직인다. 심폐 기능이 약해지면 심근(심장근육)이 필요한 산소를 충분히 공급받지 못하게 되므로 허혈 상태가 될 수 있다. 이는 심근 손상을 불러일으키는 원인이 될 수 있다. 심폐 기능 저하로 인해 더 많은 일을 해야 하는 심장이 과부하를 일으켜 심장 마비 등의 문제가 생기기도 한다.

     

    CRF 감소가 치매를 유발한다

    산소 공급이 부족해지면 큰 영향을 받는 또 하나, 바로 뇌다. 공기가 탁한 곳에 머무르면 불쾌감을 느끼거나 어지러워지는 것이 그 예다. 뇌를 구성하는 신경세포(뉴런)는 산소 공급이 충분하지 않을 때 손상을 입게 된다. 이것이 누적되면 치매나 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환을 유발할 수 있다.

    BJSM에 게재된 이번 연구에서는 영국 바이오뱅크로부터 39~70세 사이에 있는 6만1천여 명의 데이터를 확보했다. 이들의 공통점은 2009년~2010년 사이에 바이오뱅크에 데이터를 등록하고, 이후 현재까지 치매를 일으키지 않았다는 점이다. 이는 같은 주제를 다룬 이전 연구들이 소수 인원을 대상으로 했던 것에 비해 규모를 크게 확대했다는 데 의의가 있다.

    연구에서는 성별과 연령을 기준으로 하여 참가자들을 비슷한 규모의 세 개 그룹으로 나눴다. 그리고 실내 자전거를 활용해 6분 간 운동 테스트를 진행한 다음, 심폐 기능 및 인지 기능을 측정해 그룹별로 결과를 분석했다. 

    분석 결과, 심폐 기능이 높게 나온 그룹은 심폐 기능이 낮은 그룹에 비해 치매 발병 위험이 40% 가량 낮게 나타났다. 발병 시 예상되는 시기도 1.48년 더 늦었다. 즉, 심폐 기능을 높게 유지하려는 노력이 치매 발병 위험을 크게 낮춘다는 이야기다.

     

    유전적 요인 있어도 효과 있어

    또한, 연구에서는 ‘유전적 요인에 따른 치매 위험’에 대해서도 분석을 진행했다. 각 참가자들을 대상으로 알츠하이머 다유전자 위험 점수를 활용해, 치매에 대한 유전적 소인이 있는지를 확인했다. 바이오뱅크 등록 후 추적 기간 동안 약 0.9%에 해당하는 553명이 유전자상 치매 위험 요인이 있는 것으로 확인됐다.

    하지만 심폐 기능과 함께 분석한 결과, 다유전자 위험 점수가 높게 나온 사람이더라도 심폐 기능이 좋으면 긍정적 영향이 있는 것으로 확인됐다. 치매 유전적 소인이 있는 사람들만을 대상으로 한 분석에서도, 심폐 기능이 좋은 사람은 치매 발병 위험이 35% 가량 낮게 나타난 것이다.

    결론적으로, 꾸준한 유산소 운동으로 심폐 기능을 우수하게 유지할 경우, 치매 유전 요인이 있는지 여부와 무관하게 치매 발병 위험을 낮출 수 있다는 의미다.

     

    실제로는 영향 더 클 수 있어

    이 연구에 참가한 6만여 명의 사람들은 대체로 ‘건강한’ 사람들이었다. 만성 질환 등 건강상 문제가 있는 사람들은 운동 테스트에서 제외했기 때문에, 별다른 건강 문제가 없는 인원들만을 대상으로 삼았다. 

    그렇다면 이 연구의 결과로 나온 결과는 실제보다 과소평가 돼 있다는 의미일 수 있다. 대체로 건강한 사람들 중에서도 심폐 기능에 따라 치매 위험이 40% 더 낮게 나타났다. 그렇다면 평균 수준의 건강상태를 가진 대규모 집단에서는 다른 수치가 나올 가능성이 있다.

    또한, 심폐 기능에 의한 영향을 보다 정확하게 측정하려면, 심폐 기능을 여러 차례에 걸쳐 반복적으로 측정해야 한다. 그래야만 심폐 기능의 변화에 따른 치매 위험을 보다 정확하게 알 수 있기 때문이다. 이 연구 결과를 바라보는 데 있어 유의해야 할 포인트다.

    그럼에도 불구하고 연구팀은 심폐 기능을 우수하게 유지하는 것이 치매 위험을 낮춘다는 사실 자체는 분명하다고 강조했다. 또한, 그들은 “심폐 기능을 강화하는 것이 알츠하이머병 등 치매에 대한 유전적 요인이 있는 사람들에게도 좋은 예방 전략이 될 수 있다”라고 이야기했다.

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