혈관은 세포에 산소와 영양분을 공급하지만 이 밖의 다른 물질들도 세포와 혈관 사이를 자유롭게 이동할 수 있다. 그러나 뇌혈관은 뇌 조직에 필요한 산소 영양분 외에 독성 물질의 침투를 방지하는 특수 선택 기능을 가진 혈관으로 구성된 BBB(Blood Brain Barrier)형태로 되어 있다. BBB는 뇌의 항상성을 유지하고 혈관으로부터 뇌조직에 유해물질이 유입되는 것을 방지해 중추신경계를 유지하는 근원적인 요소이다.

서울대 약대 김규원 교수팀은 최근 이 BBB형성에 SSeCKS라는 단백질이 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 연구 결과는 세계적 생명의학 잡지인 <네이처 메디슨> 7월호에 실린다. 김 교수는 서울대 약대를 거쳐 미네소타주립대에서 분자생물학 박사학위를 받은 인체혈관 전문가로 지난 4월, 과학기술부와 한국과학기술단체총연합회가 주는 ‘제 1회 대한민국 최고과학기술인상’을 수상했다.

혈관생성에 과다하게 일어나는 암조직의 혈관생성 메커니즘을 분자 수준에서 규명해 새로운 암 치료제 개발의 길을 연 김규원 교수는 “암세포의 분자 연구를 하던 중 우연히 뇌혈관막을 형성하는 특수한 분자를 발견하게 되었다”고 한다. 김 교수는 특별히 태아 쥐의 뇌 조직을 가지고 실험했다.

이는 보통 혈관에서 특수 혈관으로 바뀌는 과정을 관찰하기 위해 뇌 생성 단계에 있는 실험동물이 필요했기 때문이다. 그는 “아무것도 모르는 막막한 상태에서 시작해 15개의 후보 단백질을 발견했고, 2년쯤 지나면서 SSeCKS로 연구가 집중됐다”고 설명한다. 결국 김 교수는 SSeCKS란 단백질이 분비되면 뇌의 혈관 생성이 억제되고, 대신 보통 혈관이 특수 혈관으로 바뀐다는 사실을 발견했다. 또 이 단백질이 뇌혈관이 지속적으로 특수 혈관으로 기능하도록 하는 역할을 한다는 사실도 밝혀냈다.

우리 몸을 구성하는 단백질 분자 종류는 1백만 개, 그 중 5백여 개의 단백질의 역할이 밝혀져 약으로 개발되었다. 그러나 뇌혈관 생성 단백질 발견은 김 교수팀이 세계 최초. 이는 각종 뇌질환 연구에 또 다른 활로를 마련한 계기로 평가된다. 그러나 김 교수는 뇌혈관 관련한 연구는 아직 초기 단계일 뿐, 실제 치매나 뇌종양 등 뇌질환의 원인이 밝혀져 치료약으로 나오기까지는 10년 이상의 연구 과정이 더 필요하다고 밝혔다.

글. 뇌 편집부