4분 읽기
UC 데이비스 연구진, 4개 고리 구조 단축해 'UCD0076' 개발… 정신질환 치료 가능성 제시

LSD 분자 구조 해체해 환각·심장 부작용 없앤 신약 물질 발견

UC 데이비스 연구진, 4개 고리 구조 단축해 'UCD0076' 개발… 정신질환 치료 가능성 제시

▲ LSD(가운데)의 화학 구조는 네 개의 고리로 이루어진 에르고린 핵을 가지고 있다. 연구진은 구조의 어느 부분이 어떤 효과를 나타내는지 알아내기 위해 분자의 축소 버전을 합성하고 실험했다. 사진: © Andras Domokos and Andrian G. Basargin/UC Davis

환각 작용과 심혈관계 부작용 탓에 치료제로의 활용이 제한적이었던 LSD(용각산계 환각제)의 한계를 극복할 수 있는 새로운 화학 물질이 개발되었습니다. 미국 칼리포니아 대학교 데이비스(UC Davis) 데이비드 올슨(David Olson) 교수 및 안드리안 바사긴(Andrian Basargin) 연구팀은 LSD의 복잡한 분자 구조를 부분 분해하여 치료 효과는 유지하면서 부작용만 없앤 변이 물질을 발견했다고 발표했습니다.

LSD는 뇌 속 세로토닌 수용체(5-HT2A, 5-HT2B, 5-HT2C)에 결합하여 강력한 환각 효과와 함께 신경망 재구성을 유도하는 것으로 알려져 있습니다. 이 때문에 정신질환 치료제로서의 가능성이 주목받아 왔으나, 5-HT2A 수용체 활성화로 인한 환각 부작용과 5-HT2B 수용체 결합에 따른 심장 판막 손상 위험이 큰 걸림돌이었습니다.

연구팀은 4개의 고리가 연결된 LSD의 핵심 구조인 '에르고린(Ergoline)' 핵을 단계적으로 제거하며 총 9가지의 유사체(Analogs)를 합성해 각각의 특성을 검증했습니다. 그 결과, 특정 고리 구조를 제거할 경우 환각을 유발하는 5-HT2A 및 심장 부작용을 일으키는 5-HT2B 반응성만 선택적으로 제거할 수 있음을 확인했습니다.

특히 2개 고리 수준으로 단순화한 'UCD0076' 변이 물질은 환각 및 심장 위험 관련 수용체에는 거의 결합하지 않으면서도, 긍정적인 치료 효과를 담당하는 5-HT2C 수용체에만 높게 결합하는 특성을 보였습니다. 쥐를 대상으로 시행한 최신 동물 실험에서도 UCD0076은 LSD 특유의 환각 반응(머리 흔듦 증상)을 전혀 일으키지 않았을 뿐만 아니라, 다른 강한 환각제(5-MeO-DMT)를 함께 투여했을 때 발생하던 환각 반응까지 억제하는 효과를 나타냈습니다.

연구진은 이번 연구 결과가 환각이나 심장 안전성 우려 없이 정신분열증(조현병), 뇌전증, 약물 남용 등 다양한 정신 질환을 안전하게 치료할 수 있는 획기적인 차세대 신약 개발의 발판이 될 것으로 기대하고 있습니다.

이 연구 결과는 국제 학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)'에 게시되었습니다.

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]