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서서히 밝혀지는 사이키델릭 의약품의 메커니즘

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 23-49

■ 다양한 사이키델릭 의약품의 공통적인 작용 기전을 규명하며 정신건강 질환을 넘어 치료 영역이 확대될 수 있다는 가능성을 제시

○ 호주는 사이키델릭 의약품인 실로시빈(환각버섯의 활성 성분)과 MDMA(일명, 엑스터시)를 처방할 수 있는 최초의 국가로서,

- 7월 1일부터 승인받은 정신과 의사는 우울증에 대한 치료제로 실로시빈을, 외상후스트레스장애(PTSD)에 대한 치료제로 MDMA를 처방할 수 있게 됨

※ 호주 의약품 규제 당국은 3년에 걸친 검토 과정을 거쳐 지난 2월 변경사항을 승인

- 그러나 일부 연구자들은 사이키델릭 물질을 의약품으로 처방하기에는 여전히 안전성과 효과성에 대한 증거가 불충분하다며 우려

○ 이러한 상황에서 최근 마우스를 대상으로 한 연구에서 사이키델릭 의약품이 뉴런에 메타가소성(metaplasticity)*을 부여하여 뉴런의 중요한 연결을 형성하는 방식으로 작동한다는 메커니즘을 제시

* 뇌신경계 구조는 환경, 경험, 상태에 따라 유연하게 변하는 가소성(plasticity)을 지님. 시냅스 가소성은 신경 연결의 형성과 조절을 담당하는 반면에 메타가소성은 뇌신경망 전반에 영향을 미치는 상위 수준의 조절 메커니즘

- 미국 존스홉킨스대학 연구팀은 5종의 정신활성물질(MDMA, 이보가인, LSD, 케타민, 실로시빈)이 마우스의 사회적 행동에 어떤 영향을 미치는지 연구

- 마우스는 성체가 되기 전 결정적 시기(critical period)에만 다른 마우스들과 우호적으로 사교하는 방법을 학습할 수 있는데, 사이키델릭 의약품을 투여받은 마우스는 성체임에도 불구하고 사회적 학습이 가능

※ 5종의 사이키델릭 의약품을 각각 투여한 마우스에서 모두 같은 현상을 보였으나, 사회적 학습이 가능한 결정적 시기가 지속되는 시간은 차이를 보임

[ 사회적 우호성을 확인하기 위한 Social reward-condition place preference assay ]

출처 : Nature, Psychedelics reopen the social reward learning critical period, 2023.6.14.

■ 연구팀은 사이키델릭 의약품이 뉴런에 메타가소성을 부여하여 사교성 뿐만 아니라 결정적 시기를 재시작할 수 있는 마스터 키 역할을 한다고 주장

○ 사이키델릭 의약품을 투여한 마우스의 뇌를 분석한 결과, 특정 뇌 영역의 뉴런이 옥시토신*에 민감하게 반응하는 메타가소성(metaplasticity) 상태인 것으로 관찰

* 일명 ‘사랑 호르몬’으로 불리는 옥시토신은 시상하부에서 생산되어 뇌하수체 후엽에서 저장되고 분비되는 호르몬으로 뇌에서 신경조절물질로 작용

- 또한 뉴런 표면의 단백질 매트릭스 관련 유전자들의 발현도 증가되는 것을 확인

- 메타가소성 상태는 뉴런을 새롭게 연결하고 형성할 가능성을 높이는 것으로 조사

○ 이번 연구결과에 대해 사이키델릭 의약품의 생물학적 메커니즘을 찾는 데 중요한 성과로, 결정적인 시기는 돌이킬 수 없는 것이 아니며 뇌 가소성을 다시 열 수 있다고 언급한 전문가가 있는 반면에,

- 한편에서는 사이키델릭 의약품이 환경 자극에 의해 뉴런이 더 많은 영향을 받도록 만드는 메타가소성을 유도하기보다는 뇌의 특정 부분에 있는 뉴런 사이의 물리적 연결만 변화시키는 것일 수 있다고 지적

○ 연구팀은 현재 사이키델릭 의약품이 운동 시스템을 포함하여 다른 유형의 결정적 시기를 재개할 수 있는지 여부를 테스트

- 만약 다른 종류의 결정적 시기(뇌졸중 환자들의 재활 시기, 시각 및 청각 발달 시기 등)의 재시작에도 영향을 미친다면 다양한 질환 치료 혹은 치료 후 학습 상태를 유지하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대

■ 최근 또 다른 연구에서는 사이키델릭 의약품의 항우울 작용과 환각 작용이 별개의 기전으로 일어난다는 결과를 발표

○ 정신활성물질인 LSD와 실로신이 환각 효과를 일으키는 것과는 완전히 분리된 분자 메커니즘을 통해 마우스에서 항우울 반응을 일으킬 수 있다고 보고

▶ 관련 논문 : Nature Neuroscience, Psychedelics promote plasticity by directly binding to BDNF receptor TrkB, 2023.6.5

○ 기존 연구에서 항우울성 약물은 BDNF(Brain-derived neurotrophic factor)와 BDNF 수용체인 TrkB의 신호전달을 돕고, 이를 통해 뉴런가소성이 증가하여 뉴런 간의 연결이 활발해진다는 것이 보고

- 이번 연구에서 LSD, 실로신이 다른 항우울제들보다 1,000배 이상 강하게 TrkB와 결합하며, 뉴런가소성 증가와 뉴런 간의 연결이 강화되는 것을 관찰

- 또한 정신활성물질과 함께 환각 작용의 표적으로 알려진 세로토닌2A 수용체와의 결합을 막는 약물을 처리한 결과, 항우울성 효과는 유지되면서 환각 반응만 감소하는 것을 확인

○ 연구팀은 환각 없이 우울증을 치료할 수 있는 사이키델릭-유래 항우울제 (psychedelic-inspired antidepressent) 개발의 가능성이 열렸다고 기대

- 환각은 특정 위험 요인이 있는 사람들에게는 정신건강질환을 유발할 수 있으며, 예측할 수 없는 영향이 있을 수 있기 때문에 환자가 사이키델릭 의약품을 복용할 때 면밀한 모니터링이 필요했던 상황

...................(계속)

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