주식회사 피디젠은 모바일 앱에서 설문검사와 타액(침) 측정을 통해 치매 관련 인자의 변화 추이를 주기적으로 파악하고 이에 대한 건강 가이드라인을 제공함으로써 치매의 예방과 건강관리에 도움을 주는 헬스케어 서비스를 출시하였다.
일반적으로 치매 진단을 위하여 MRI, PET과 같은 뇌영상 검사를 필두로 혈액검사, 뇌척수액 검사 등을 통해 측정된다. 하지만 뇌척수액 검사나 혈액 검사와 같이 바늘로 찌르는 침습적인 검사나, 조용제를 복용해야 하는 뇌 영상검사의 경우 위험 부담이 높으며, 많은 비용과 시간이 소요되기 때문에 환자에게 부담이 되고 있다.
이에 주식회사 피디젠에서는 수년간의 임상 실험을 통해 자체 데이터베이스와 측정 모델을 개발하여 비침습적인 방법으로 채취할 수 있는 타액(침)을 활용하여 베타 아밀로이드 농도를 측정한다.이를 통해 별도의 방문 없이 치매가 발병하기 전 쉽고 간편하게 치매를 예방할 수 있으며 타액(침)을 이용하여 주기적으로 신체의 변화를 파악하고자 비대면 치매 예방 솔루션(PDX-AD) 서비스를 개발하였다.
본 기사를 통하여 비대면 치매 예방 솔루션(PDX-AD)의 타액 측정 인자 중 하나인 베타 아밀로이드에 대해 소개하고자 한다.
| 베타 아밀로이드란
베타-아밀로이드 [Aβ; Beta-Amyloid]는 알츠하이머 병 (Alzheimer’s disease)과 관련된 것으로 널리 알려진 중요한 단백질로서 1984년 미시간 대학교의 조지 글레니저 (George Glenner)와 그의 동료 뉴욕 주립 대학교의 윌링튼 디커슨 (Wilma Wasco) 등의 연구진들에 의해 처음으로 발견되었다. 그들은 알츠하이머 병 환자의 뇌 조직에서 이 단백질을 발견하고, 이를 “베타-아밀로이드”라 명명했다. 베타-아밀로이드는 뇌에서 아밀로이드 전구체 단백질 (APP; Amyloid precusor protein)의 분해과정에서 생성되는 단백질로 알츠하이머 환자에게서 특징적으로 이 단백질의 비정상적인 축적이 발견되면서 알츠하이머를 진단하는 하나의 지표로서 많은 연구가 진행되고 있다.
베타-아밀로이드는 보통은 치매의 원인으로 나쁜 단백질로 알려져 있으나, 원래 정상적인 상황에서도 뇌척수액 내에 일정 농도 수준으로 유지된다. 예를 들면 정상적인 베타-아밀로이드 단백질은 신경세포의 생존과 성장을 조절하는 역할을 하고 항산화 및 항균작용을 통해 뇌 조직을 보호하는 역할 등의 신경세포의 생리학적인 기능을 담당하는 것으로 알려져 있다. 또한 신경전달의 조절자로서 기억과 학습, 인지 기능에 중요한 역할을 하는 아세틸콜린이라는 신경전달물질의 조절에도 관여한다.
| 베타 아밀로이드의 비정상적 축적
치매 발생 과정에서 베타-아밀로이드는 뇌조직에 비정상적으로 축적된다. 정상적인 조건에서는 베타-아밀로이드가 제거되고 분해되어야 하지만 치매 환자에게서는 이 과정이 원활하지 않은 경향을 보이며 뇌 내에 ‘플라크’라고 알려진 단백질 덩어리가 비정상적인 구조물로 축적된다. 이렇게 만들어진 플라크는 뇌 조직 사이를 차단하고, 신경세포의 기능을 방해하며 염증 및 손상을 유발하게 된다 (그림 1).
[그림1] Amyloid plaque에 의한 치매 환자의 신경세포의 손상
플라크의 축적은 주변 뉴런(뇌신경세포)에 압력을 가하고 변형을 가하며 신경 세포 간의 연결을 방해한다. 이로 인해 뇌의 신경회로가 손상되면서 신경 전달물질인 아세틸콜린의 수준이 감소하게 된다. 이와 같은 신경회로의 손상에 의해 기억, 학습, 인지 능력, 감정 조절 등과 같은 인지 기능 저하를 초래하게 되며 치매를 발생시키게 된다.
[그림2]의 지표를 보면 베타-아밀로이드는 굉장히 오랜 기간 지속적으로 축적됨으로써 질환을 일으키는 것으로 나타나 있다. 연구자들은 베타-아밀로이드가 알츠하이머의 발병까지 10-20년가량 축적되는 것으로 보고 있으며, 이를 고려하였을 때 초기 치매 인자로서 베타-아밀로이드의 측정 및 관리는 매우 중요한 것으로 생각할 수 있다.
[그림 2] 바이오마커 확인을 통한 신경퇴행성 질환 지표
비대면 치매 예방 솔루션(PDX-AD)의 경우 주기적인 측정을 통하여 베타 아밀로이드의 농도 변화를 한눈에 파악 할 수 있으며 이와 관련된 솔루션 제시를 통하여 치매를 예방하고 건강을 관리할 수 있다.
| 타액(침)을 통한 베타 아밀로이드의 측정
최근 연구에 따르면 타액(침)에서도 베타-아밀로이드가, 치매 환자에서 정상군보다 유의미하게 높은 수준으로 검출되는 것으로 알려지며 타액이 새로운 치매 진단 바이오마커로서 부상하고 있다. 타액에서의 베타-아밀로이드 측정 결과를 최초로 보고한 미국 연구팀은 치매 환자와 정상 비교군에서 타액 샘플을 수집하고 베타-아밀로이드의 수준을 측정했다. 그 결과 치매 환자의 타액 베타-아밀로이드 수치는 같은 나이의 정상 비교군보다 통계적으로 유의하게 높았다 (그림3). 같은 나이라고 할지라도 타액의 베타-아밀로이드 수치가 높으면 치매 환자라고 판단할 수 있는 근거가 제시된 것이다.
[그림 3] 나이에 따른 타액 베타-아밀로이드 농도 분포 (Sabbagh et al. 2018)
뿐만 아니라 얼마 전 중국에서는 여러 연구 결과를 수집하여 통계적으로 재분석하는 메타분석법 (Meta analysis)을 통해 더 많은 데이터로부터 같은 결과를 얻어내었다고 발표하였다. 이러한 연구 결과는 타액을 이용한 베타-아밀로이드 측정법이 정확하면서도 비침습적이고 비용 효율적인 치매 예측 방법이 될 수 있음을 시사한다 (Fan et al. 2022).
치매는 더 이상 노령층만의 질환이 아니며, 치매의 증상이 발현되기 전부터 우리의 신체는 치매유발인자들이 축적되기 시작한다. 그렇기 때문에 지금부터 꾸준한 관심과 노력이 필요하다.
사용자들은 비대면 치매 예방 솔루션(PDX-AD) 서비스를 통해 별도의 방문 없이 모바일 앱에서 설문검사와 함께 타액(침)을 자가 채취하여 타액(침)에서 치매 유발 인자를 주기적으로 관찰하면서 사용자들은 베타 아밀로이드와 다양한 인자들의 변화를 파악할 수 있다. 이를 통해 건강 가이드라인을 통한 생활습관 개선과 함께 신체의 변화를 파악함으로써 치매의 예방 및 건강을 관리할 수 있다.
한편, PDX-AD는 구글 플레이 스토어와 애플 스토어에서 PDX-AD를 검색하면 다운받을 수 있으며, 인스타그램에서 PDXen을 검색하거나 카카오톡 채널에서 PDX-AD를 검색시 다양한 정보를 접할 수 있다.
다음 기사에서는 타우 단백질에 대해 알아보고자 한다.
참고 문헌
https://bmcneurol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12883-018-1160-y
https://www.nature.com/articles/aps201728
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnmol.2020.577622/full
https://doi.org/10.1016/S1474-4422(09)70299-6
https://link.springer.com/article/10.1007/s00415-022-11509-w#citeas
https://bmcneurol.biomedcentral.com/articles/10.1186/1471-2377-10-108
https://doi.org/10.3390/brainsci12121729
https://link.springer.com/article/10.1007/s40120-019-00168-1
