뇌에 침투하는 기생충 이용해 뇌 질환 치료한다 [와우! 과학]

사람에 감염되는 기생충이라고 해서 모두 사람을 최종 숙주(종숙주)로 삼는 것은 아니다. 예를 들어 톡소포자충(Toxoplasma gondii)은 사실 고양잇과 동물을 종숙주로 삼는 기생충이다. 따라서 본래는 쥐를 중간 숙주로 이용해 최종 숙주인 고양이 몸으로 이동한다.

하지만 톡소포자충은 우연한 기회에 사람에도 감염된다. 오염된 고기를 충분히 익히지 않고 먹거나 감염된 고양이에서 나온 알을 삼키는 경우다. 다행인 부분은 면역이 정상인 건강한 사람에서 톡소포자충이 별 힘을 쓰지 하고 제압된다는 것이다. 그런데 이 경우에도 깔끔하게 사라지는 것이 아니라 뇌 안으로 들어가 조용히 잠복하기 때문에 인간 입장에서는 찜찜할 수밖에 없다.

사실 톡소포자충은 중간 숙주인 쥐의 뇌에도 침투해 쥐의 행동을 조종한다. 감염된 쥐는 활동량이 많아지고 고양이에 대한 두려움이 줄어들어 쉽게 잡아먹히게 된다. 사람에서도 톡소포자충이 알게 모르게 정신에 영향을 미친다는 주장이 있다. 이렇게 보면 차라리 약으로 깔끔하게 사라지는 다른 기생충에 훨씬 착해 보인다.

이렇게 나쁜 기생충이지만, 이를 좋은 목적에 사용하려는 과학자들도 있다. 글래스고우 대학 오디드 레카비 교수가 이끄는 연구팀은 톡소포자충을 뇌 안에 복잡한 단백질과 치료제를 투여하는 경로로 사용하는 연구를 진행했다. 뇌는 민감하고 복잡한 장기이기 때문에 혈액에서 나쁜 물질이 함부로 들어오지 못하게 막는 장벽인 BBB(blood-brain barrier)를 갖고 있다. 문제는 BBB가 약물이나 치료 물질의 침투를 막는 걸림돌이 된다는 것이다.

연구팀은 톡소포자충이 뇌에 손상을 주지 않고 BBB만 쉽게 통과한다는 사실에 주목했다. 만약 톡소포자충 유전자를 조작해 약물이나 단백질을 생산하게 하면 톡소포자충을 뇌 안의 약물 공장으로 만들 수 있다. 연구팀은 여자아이에서 생기는 유전질환인 레트 증후군의 동물 모델에서 가능성을 검증했다. 레트 증후군은 X 염색체 우성 질환으로 MECP2 유전자의 이상이 원인이다. 여아 1만~1만5000명 당 한 명꼴로 발생하고 발달 지연을 특징으로 한다.

현재까지 레트 증후군에 대한 치료제는 존재하지 않지만, 연구팀은 유망한 치료제 후보물질을 생산하도록 유전자를 조작한 톡소포자충을 쥐와 인공 미니 뇌에 삽입해 치료 효과가 있다는 점을 확인했다. 물론 실제 환자에 적용하기까지 많은 연구가 남아 있지만, 톡소포자충이 BBB를 통과하지 못해 사용할 수 없었던 약물이나 지금까지 치료법이 없던 레트 증후군 같은 뇌 질환 치료에 돌파구가 될 수도 있다. 골치 아픈 기생충이 난치병 환자의 희망이 될 수 있을지 후속 연구가 주목된다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com