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LED 조명은 알츠하이머 치료에 도움이 될 수 있습니다
빛을 이용한 치료는 추가적인 이점을 제공합니다. 다른 약물 치료보다 약물이 덜 필요하고 부작용이 적습니다.
유기 감광제를 이용한 광유도 치료는 시간과 면적에 따른 치료 관리에 장점이 있다. (출처: 위키피디아) 연구원들은 알츠하이머병을 유발하는 것으로 알려진 단백질 축적을 효과적으로 방지하기 위해 청색 LED 조명을 사용했습니다.
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한국과학기술원(KAIST)과 한국생명공학연구원의 과학자들이 광여기 포르피린을 이용하여 뇌에서 흔히 발견되는 단백질인 베타-아밀로이드의 비정상적인 조립을 억제하는 연구를 수행했습니다. 베타-아밀로이드 플라크는 알츠하이머병을 일으키는 것으로 알려져 있습니다. 이 발견은 알츠하이머병을 포함한 신경퇴행성 질환을 치료하는 새로운 방법을 제시합니다.
유기 감광제를 이용한 광유도 치료는 시간과 면적에 따른 치료 관리에 장점이 있다. 암 치료의 경우 의사는 환자에게 유기 감광제를 주입하고 환자의 병변에 빛을 비추는 광역학 요법을 사용합니다. 그러나 이러한 치료법은 신경퇴행성 질환을 치료하는 데 사용된 적이 없습니다.
알츠하이머는 베타 아밀로이드라는 단백질이 생성되어 환자의 뇌에 침착될 때 시작됩니다. 이렇게 생성된 비정상적으로 접힌 단백질은 치매와 같은 뇌 기능 저하를 유발하여 뇌세포에 해를 끼친다. 베타-아밀로이드 생성이 초기 단계에서 억제될 수 있다면, 아밀로이드 침착물의 형성이 멈출 것입니다. 이것은 알츠하이머 병을 예방하거나 진행을 멈출 수 있습니다.
연구팀은 청색 LED 조명과 생체적합성 유기화합물인 포르피린 유도물질을 사용해 베타아밀로이드 축적을 효과적으로 방지했다. 빛 에너지를 흡수함으로써 포르피린과 같은 감광제가 여기 상태에 도달합니다. 활성 산소는 포르피린이 바닥 상태로 돌아갈 때 생성됩니다. 활성산소는 베타-아밀로이드 단량체를 산화시키고, 그것과 결합하여 그것의 조립을 방해한다. 이 기술은 무척추 동물의 알츠하이머를 모델링하기 위해 생산된 초파리 또는 초파리에 대해 테스트되었습니다.
연구에 따르면 초파리의 알츠하이머병 증상인 시냅스 및 근육 손상, 신경 세포 사멸, 운동성 저하, 수명 감소 등의 증상이 완화되었습니다. 빛을 이용한 치료는 추가적인 이점을 제공합니다. 다른 약물 치료보다 약물이 덜 필요하고 부작용이 적습니다. 이러한 이유로 개발되면 광역학 요법이 널리 사용될 것입니다.
KAIST 신소재공학부 박찬범 교수는 “이번 연구는 베타아밀로이드 침착을 막기 위해 빛과 감광제를 사용한 첫 사례라는 점에서 의의가 있다”고 말했다. 이 연구는 Angewandte Chemie 저널에 발표되었습니다.