당뇨병·비만 잡을 물질 세계 첫 규명

삼성서울병원 이명식 교수팀, 네이쳐 메디슨 온라인판 12월호 게재인체 내 존재 여부 추정만 했던 ‘마이토카인’ 세계 최초로 밝혀내

당뇨병 발생의 새로운 원리가 규명돼 치료에 한발짝 다가서게됐다.

삼성서울병원은 10일 내분비대사내과(삼성융합의과학원) 이명식·김국환 교수팀, 가천의대 최철수 교수가 세포 기능 및 대사 조절에서 자가포식의 역할에 대한 연구 결과를 이 분야 권위지인 네이처 메디슨 온라인판 최근호에 게재했다고 밝혔다.

이번 연구는 교육과학기술부가 지난 2010년 이명식 교수팀을 글로벌 연구실로 지정하고 연간 5억원씩 9년간 총 45억원을 지원하기로 한 프로젝트의 첫 성과물이다.

자가포식이란 생명공학 분야에서 새롭게 떠오른 개념으로, 우리 몸의 세포가 통째로 생사를 반복한다는 이해를 뒤집고 세포를 이루는 소기관의 생사에 영향을 받고 있다는 생명공학적 원리를 말한다. 즉 세포 내 소기관이 사멸과 재생을 반복하면서 세포 전체를 죽게하거나 재생시키게끔 하는 것이다.

이명식 교수팀은 현대의학의 새로운 과제로 떠오른 자가포식 분야에서 가장 앞서있다는 평가를 받고 있다.

이 교수팀은 그동안 존재할 것이라 추정만 있었을 뿐 누구도 규명해 내지 못했던 ‘마이토카인(mitokine)’이란 것을 세계 최초로 확인하는 성과를 거뒀다.

자가포식에 대한 연구 자체가 미진한 상태에서 자가포식의 이상에 따라 분비된 마이토카인이 체내 대사 변화에 관여하고 있다는 점을 밝혀내면서, 대사장애에 따른 각종 질환을 예방하고 치료할 수 있는 단초를 마련했다는 설명이다.

지금까지 사용돼 왔던 당뇨병 치료제와는 전혀 다른 기전인 자가포식 기능을 조절함으로써 당뇨병 치료의 패러다임을 변화시킬 것으로 기대를 모으고 있다.

이명식 교수팀의 연구결과에 따르면, 자가포식 기능이 이상 반응을 일으키게 되면 세포내 소기관 중 핵심인 미토콘드리아가 스트레스를 받게 된다.

이 때 스트레스를 받은 미토콘드리아는 이에 대한 항진반응으로 마이토카인을 분비하면서 체내대사를 조절하려는 경향을 가지게 된다. 이로 인해 인슐린 저항성을 감소시키고 체중과 지방이 줄어들게 되는 것이다.

자가포식 기능을 인위적으로 조작한 쥐와 그렇지 않은 쥐를 비교한 동물실험에서도 뚜렷한 변화가 확인됐다. 자가포식 기능이 정상인 쥐에 비해 조작을 가한 쥐의 인슐린 저항성은 최대 75% 가량 감소했다. 체중 역시 3분의 1 정도 감량이 이뤄졌고, 지방은 절반 가까이 빠졌다.

마이토카인 분비에 관여하는 자가포식 기능을 조절할 수만 있다면, 앞으로 인슐린 저항성 문제로 생긴 2형 당뇨병 환자에 대한 보다 근본적인 치료가 가능질 수 있다는 것을 의미한다. 또 환자 상태에 따라 세포보다 더 작은 단위까지 치료를 할 수 있게 돼 아예 병을 일으키는 원인 또한 조절할 수 있을 전망이다.

아울러 발기부전 치료제와 마찬가지로 자가포식 기능 조절 치료제 개발에 따른 부산물로 위 절제 또는 식욕감퇴 및 포만감 향상과 같은 간접적 비만 치료 방식도 전환점을 맞이하게 된다.

이번 연구 결과 나타난 체중과 지방의 감소가 인체에서도 부작용 없이 구현시키게 되면 고도 비만과 같은 대사증후군 환자에게 실질적이고 직접적인 도움을 줄 수 있다고 연구팀은 설명했다.

이번에 세계 최초로 밝혀낸 마이토카인은 노화에도 깊은 연관성을 가지고 있을 것이라는 추정 연구도 있었던 만큼, 앞으로 연구 결과에 따라 노화억제제 개발로도 이어질 수 있는 가능성도 열어두었다.

이명식 교수는 “자가포식 분야가 병의 근원을 찾아 치료하는 쪽으로 미래 의학의 패러다임 전환을 불러올 것으로 믿는다”면서 “남은 연구를 통해 실제 환자 치료에 쓰일 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.