경과원, 알츠하이머치매 개선 효과 있는 ‘금 나노 입자’ 소재 발견

경기도경제과학진흥원(이하 경과원)과 한국과학기술연구원(KIST) 공동 연구팀은 천연물과 금 나노 기술을 결합해 알츠하이머치매 질환에 개선 효과가 있는 후보물질을 발견했다.

경기도와 경과원은 지난해 바이오산업 육성을 위해 추진한 ‘2024년 국내외 천연물 및 합성물 소재개발 사업’ 연구 성과를 발표했다.

경과원 바이오연구개발팀에 따르면 천연물과 금 나노 기술을 결합해 퇴행성 질환 중 하나인 알츠하이머병 치료 효과를 입증하는 연구 결과가 국제학술지 <ACS 케미컬 뉴로사이언스>(ACS Chemical Neuroscience) 3월호 표지에 실렸다고 18일 밝혔다.

미국화학회(American Chemical Society)가 발행하는 월간지 <ACS 케미컬 뉴로사이언스>는 신경과학과 화학의 교차 분야를 다루는 학술지다.

관련 내용은 ‘금 나노입자로 처리한 아프젤린의 알츠하이머병 인지능 개선 효과(Enhanced Cognitive and Memory Functions via Gold Nanoparticle Mediated Delivery of Afzelin through Synaptic Modulation Pathways in Alzheimer’s Disease Mouse Models)’라는 논문이다.

이번 연구에는 경과원 최춘환 박사(바이오 연구개발팀)와 한국과학기술연구원(KIST) 연구팀이 공동으로 참여했다.

연구팀은 금 나노입자(AuNP)가 약물을 효과적으로 전달해 기존에 생산성이 낮았던 천연 화합물의 한계를 극복할 수 있음을 주목했다.

금 나노입자(AuNP)의 특별한 성질은 한약재인 칠해목(Ribes Fasciculatum)에서 얻은 천연 성분 아프젤린(Afzelin)을 결합해 알츠하이머 치료 효과를 높였다. 칠해목(까마귀밥나무)은 낙엽 활엽 관목으로 이뇨제, 해열제 등의 약재로 활용된다. 이 칠해목에서 추출한 아프젤린(Afzelin)은 식물 유래 천연물로 다양한 생리활성을 나타내는 화합물이다.

연구팀은 금 나노입자가 아프젤린의 효능을 극대화해 신경 보호 효과를 증가시키는 약물 운반체 역할을 수행함을 확인했다. 또한, 금 나노 기술이 해마의 콜린성 시스템을 회복시키고 신경전달물질의 활성을 증가시켜 인지능을 개선한다는 점을 밝혀냈다.

경과원은 이번 연구가 기존 천연물 유래 알츠하이머 치료 물질의 한계를 극복할 수 있음을 밝혀 혁신 치료제 개발 가능성을 높였다. 또한 알츠하이머치매를 앓고 있는 환자들의 삶의 질 향상을 위해 향후 특허 출원, 기술이전 및 상용화 등 연구를 지속할 예정이다.

한편 경과원은 지난해 헬스케어 소재 개발을 포함해 15건의 연구개발 및 임상시험 5개 사 지원을 완료했다. 그 외에 천연물 소재 구축 183건, 소재 유효성 평가 86건, 기술이전 4건 등의 성과도 도출했다.

김현곤 경과원장은 “바이오산업본부는 지속적인 연구개발(R&D)을 통해 바이오소재를 개발하고 산업화를 추진해왔다”며, “앞으로도 고령화 사회에 따른 노인성 질환 및 다양한 질환의 개선과 치료를 위한 소재 개발에 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

논문

Ju Hee Mun, Min Jun Jang, Won Seok Kim, Seong-Seop Kim, Bonggi Lee, HyunSeon Moon, Soo-Jin Oh, Cheol-Hui Ryu, Kyung Su Park, Ik-Hyun Cho, Gyu-Sang Hong, Chun Whan Choi, Changhyuk Lee, Min Soo Kim. Enhanced Cognitive and Memory Functions via Gold Nanoparticle Mediated Delivery of Afzelin through Synaptic Modulation Pathways in Alzheimer’s Disease Mouse Models. ACS Chem. Neurosci. 2025, 16, 5, 826–843. https://doi.org/10.1021/acschemneuro.4c00766