CoenzymeQ10 합성불가 유전병환자 치료 이야기
CoenzymeQ10은 뇌에 안 들어간다면 뇌 발달 장애를 어떻게?
이런저런 건강기능식품으로 많이 팔리는 Coenzyme Q10은 세포 내 발전소 역할을 하는 마이토콘드리아의 기능 유지에 중요합니다. 그렇지만 뇌는 몸의 다른 부위와 혈뇌장벽으로 격리되어 있어 대개의 고분자화합물은 들어가지 못합니다. 그리고 CoQ10도 혈뇌장벽을 통과 못합니다. (그래서 건기식 CoQ10 효능에 뇌건강 이야기 할 때마다 나머지 효능에도 의구심이… AD PD ALS모두 임상에서 대차게 망했거든요).
그러다 보니 Hpdl이라는, Coenzyme Q10 전구체의 대사과정에 문제가 생기는 유전자에 돌연변이가 생긴 환자의 경우, 먹어서 해결이 되는 다른 장기에 비해 뇌에서는 합성이 잘 되지 않기 때문에 발달장애에 이어 어린 나이에 퇴행과 함께 죽음에 이르게 됩니다. 그렇다면 해당 유전자가 원래 만들었어야 하는, 그러면서 혈뇌장벽을 통과하는 대사체를 투여한다면 어떨까요?
잠시 복잡한 생화학 공식을 보면, 아미노산중 하나인 타이로신은 4단계의 합성 더하기 CoQ2와 결합을 통해 우리가 아는 CoQ10이 됩니다 (그림 a). 그리고 Hpdl 돌연변이는 2단계 합성을 주관하는 효소에 문제가 생기는 거죠. 그럼 3-4단계 물질을 주면 되지 않을까요? 그래서 해당 마우스 모델에 3,4단계에 해당하는, CoQ2와 결합하기 전이라 크기도 작은 물질을 투입했습니다. 그리고 생후 15일이면 죽던 쥐를 일 년 이상 살게 합니다. 그것도 한 마리도 빠트리지 않고요 (그림 d).
그리고 빠르게 환자에게 적용합니다. 해당유전자 돌연변이가 있는 8세 환자는 6세에 발병하여 그간 고용량 CoQ10 처방을 받았지만 고뇌가 관장하는 운동조절능력이 점차 감퇴하고 있었습니다. 다른 두 형제도 같은 증상으로 이미 사망한 상황. 4-Hb라는 4단계 물질 투여로 증세 악화 없이 1년째 안정적으로 관리 중입니다. 또 하나의 지식에 바탕을 둔 의학의 승리입니다.
