백내장 연구 및 실험의 성공을 이끈 SAXSpoint 시스템

MedUni Graz - 백내장 발생관련 분자 과정에 대한 연구

지난주 Graz 의과 대학이 발표한 바와 같이, 신체의 어떤 부분들이 백내장 발생에 기여를 하는지 발견하였습니다. 지금까지는 수정체 단백질의 기형 때문이라고 가정하였습니다. 하지만, 연구팀에 따르면 백내장의 원인은 연령에 따른 수정체 단백질 균형 변화라는 것을 발견하였습니다. 이번 연구의 발견은 Anton Paar의 SAXSpoint 시스템 덕분에 가능하였습니다.

노인에게 가장 흔한 안질환
백내장은 투명한 수정체가 흐려지는 안질환입니다. 이에 따라 결과적으로 시력이 점차 감소하게 됩니다. 대부분의 백내장은 고령에 발생하기에 노인들에게 가장 흔한 안질환으로 알려져 있습니다. 백내장의 분자적 특징은 수정체의 고농도 용질 단백질이 병리학적으로 응집하는 것입니다. 수정체 단백질은 이미 배아에서 형성되고 대체되지 않으며, 이 단백질 덩어리는 나이가 들어 감에 따라 수정체를 점점 더 흐려지게 만듭니다.  

국제적인 대학들과 함께 MedUni 과학자들은 수정체 단백질 응집을 기여하는 근본적인 메커니즘을 찾아냈습니다. MedUni Graz의 Gottfried Schatz 연구 센터에 근무하고 있는 Tobias Madl 는 “일반적인 가정과는 달리, 단백질 응집이 protective alpha-crystallin 단백질의 감소로 인한 것이 아니라는 것을 발견하였다.”라고 첫번째 놀라운 결과에 대해 설명하였습니다. 이번 결과를 도출하기위해 연구팀은 백내장 소안이 있거나 없는 젊은 쥐와 노화된 쥐의 안구 렌즈의 구성과 불투명도를 조사하였습니다. 연구진은 소각 X선 산란(SAXS) 및 기타 방법을 사용하여 수정체에서 가장 흔한 세 가지 단백질(alpha, beta and gamma crystalline)의 균형이 방해 받는 것을 관찰하였습니다.

연구 목표와 새로운 치료 전략
“SAXS 방법의 도움으로 우리는 처음으로 온전한 눈 렌즈에서 crystallins의 내부 구조를 밝힐 수 있었습니다. 이를 통해 우리는 백내장 치료제의 정확한 작용 방식을 조사하였고, 수술에 대한 대안까지 제공할 수 있는 기술을 개발했습니다. 이를 기반으로 한 활성 물질에 대한 개발은 아직 먼 길 일거라 생각되어집니다만, 우리의 결과는 기본 연구가 혁신에 필수적인 자극을 제공한다는 것을 보여줍니다.”라고 Tobias Madl 는 앞서 말하였습니다.

연구 결과는 유명한 과학저널인 ‘Nature Structural & Molecular Biology’에 게재되었습니다. 저자들은 Anton Paar의 SAXS팀, 특히 Franz Pirolt(co-author, until 2021 at AP, note)와 Heike Ehmann에게 손상되지 않은 눈 렌즈에 대한 SAXS 실험의 성능 및 기술 지원과 렌즈용 특수 샘플 홀더 제공에 특별한 감사를 표했습니다.