뇌 손상을 줄여 주는 거미 독

글렌 킹 교수의 주도하에 호주 연구원들이 뇌졸중이 야기하는 손상을 상당히 줄여 주는 단백질을 독거미에서 찾아냈다.

퀸즐랜드 대학과 모나시 대학의 연구팀은 뇌졸중과 관련된 뇌 손상을 줄일 수 있는 단백질을 우연히 발견했다. 이 물질의 놀라운 원천은 깔때기그물거미인 것으로 밝혀졌다. 퀸즐랜드대 분자생물과학연구소(IMB) 글렌 킹 교수가 이끄는 이 연구팀은 연구 결과를 미국 국립과학원회보(PNAS)에 게재했다.

이 연구에 따르면, 해당 단백질을 한 번 복용한 경우 뇌졸중으로 인한 손상을 상당히 줄일 수 있었다. 심지어 뇌졸중 발병 후 최대 8시간까지도 사용 가능헀다.

거미 독에서의 발견

이 흥미로운 발견은 완전히 우연의 일치였다. 과학자들은 그 거미 독의 DNA 배열을 하는 과정에 있었다. 이들은 우연히 Hi1a 분자를 발견했고 그것이 뇌세포를 보호하는 데 사용되는 화학 화합물과 매우 흡사하다는 것을 알아냈다.

이는 연구진의 관심을 불러일으켜, 화합물을 합성해서 시험해 보기로 결정했다. 그래서 연구원들은 퀸즐랜드 남쪽 해안의 프레이저 섬에서 거미를 채집하여 실험실로 가져갔고, 독을 추출하기 위한 과정을 진행했다.

그 후, 우연히 발견했던 물질을 만들기 위해 이전에 발견한 단백질을 추출했다. 그러고 나서 두 시간 전에 뇌졸중으로 쓰러진 쥐 그룹에게 주사했다. 그 화합물은 뇌 손상을 80%까지 감소시켰다. 또한 8시간 전에 뇌졸중으로 쓰러진 다른 쥐들에게도 같은 과정을 반복했다. 이 물질을 얻지 못한 다른 쥐 집단에 비해 뇌 손상이 65% 감소했다.

뇌 손상을 줄여 주는 거미

깔때기그물거미의 학명은 <Atrax robustus>이다. 하지만, 주로 시드니 거미나 시드니 타란툴라로도 알려져있다. 이 거미는 지구 상에서 가장 치명적인 세가지 거미 종 중에 하나로 여겨진다. 수컷은 크기가 4.5센티미터에서 7센티미터 사이이며 암컷은 6~7센티미터 정도다.

이들은 호주의 동쪽 해안에 살며, 몸에는 커다란 독주머니가 있다. 푸르스름한 검은색 또는 밝은 갈색이고 복부에 비단털이 있다. 게다가 다리는 빛나고 집게에 이빨이 줄지어 있다 .

이 거미는 “Y”나 “T” 모양으로 18~60센티미터 길이의 거미줄을 짠다. 이것이 깔때기 거미라고 불리는 이유다. 20세기에 들어 13건의 사망사건의 원인이었다.

단백질

과학자들이 발견한 단백질의 이름은 Hi1A인데 뇌졸중에 대한 독특한 특성을 가지고 있다. 뇌 속의 산성에 민감한 이온 통로를 차단한다. 그 구조들은 이 경우에 결정적이다.

뇌졸중이 발생하면 뇌의 산소 부족에 시달린다는 점에 유념해야 한다. 이는 신체가 포도당을 평상시와 다른 방식으로 섭취하도록 한다. 이것은 뇌 활동에 필요한 에너지를 얻을 수 있도록 도와준다.

그러나 이 과정에 다른 효과도 있다. 그중 가장 큰 효과는 뇌세포 사망의 원인이 될 수 있는 산 생성이다. Hi1A 단백질은 이러한 손상을 방지하는 보호막의 역할을 한다.

뇌 손상 완화에 대한 전망

전문가들은 매년 약 6백만 명의 사람들이 뇌졸중으로 사망한다고 추정한다. 또 다른 5백만 명의 피해 환자들은 영구적인 장애를 얻는다. 보다시피, 이 새로운 치료법은 이에 대한 놀라운 잠재력을 가지고 있다.

과학자들은 현재 이 물질이 사람에게 안전한지를 확인하기 위한 실험을 진행중이다. 그렇다면 뇌졸중 후 처음으로 적용되는 치료법이 될 수 있다. 구급차에 타거나 환자가 병원에 도착하는 대로 투여할 수 있다.

연구진은 다음 해에 첫 번째 임상실험을 할 수 있을 것이라 기대하고 있다. 현재, 이 과정을 완료하기 위해 필요한 연구비 지원을 받고 있다. 만약 연구 과정이 성공적이라면, 그 제품은 향후 몇 년 안에 대규모로 상용화 될 가능성이 있다.