식욕 중추를 표적으로 삼아 생쥐의 체중 감소를 유도하는 새로운 치료법

네이처(Nature) 저널 에 게재된 획기적인 논문은 기존 약물보다 쥐에서 더 큰 체중 감소를 유도하는 유망한 새로운 비만 치료법을 설명합니다. 이 접근법은 뇌의 식욕 중추에 분자를 전달하고 뇌의 신경가소성에 영향을 미치는 것을 포함합니다.

"현재 시중에 나와 있는 약물들이 1세대 체중 감량 약물이라고 생각합니다. 이제 저희는 뇌 가소성에 영향을 미치고 매우 효과적인 것으로 보이는 새로운 유형의 체중 감량 약물을 개발했습니다."

이는 코펜하겐 대학의 기초대사연구를 위한 노보 노디스크 재단 센터의 준교수이자 그룹 리더인 크리스토퍼 클레멘센의 말입니다. 그녀는 권위 있는 과학 저널인 네이처에 게재된 새로운 연구의 수석 저자입니다.

이 연구에서 크리스토퍼 클레멘센과 동료들은 체중 감량 호르몬인 GLP-1의 새로운 용도를 입증했습니다. GLP-1은 특정 분자를 생쥐의 뇌에 전달하는 "트로이 목마" 역할을 할 수 있으며, 뇌 가소성에 영향을 미쳐 체중 감량을 유도합니다.

"GLP-1이 이러한 분자들과 결합하면 그 효과는 매우 강력합니다. 어떤 경우에는 GLP-1만 투여한 쥐보다 두 배나 더 많은 체중 감량이 나타났습니다."라고 클레멘센 박사는 말합니다.

이는 향후 환자들이 더 낮은 용량으로 동일한 효과를 얻을 수 있음을 의미합니다. 더욱이, 이 신약은 기존 체중 감량 약물에 효과가 없는 사람들에게 대안이 될 수 있습니다.

"쥐를 대상으로 한 연구에서 메스꺼움을 포함하여 기존 체중 감량 약물로 치료받는 환자들이 경험하는 것과 유사한 부작용이 나타났습니다. 하지만 이 약물이 매우 효과적이기 때문에 향후 복용량을 줄여 부작용을 줄일 수 있을 것으로 예상됩니다. 하지만 사람들이 이 약물에 어떻게 반응할지는 아직 알 수 없습니다."라고 그는 덧붙였습니다.

새로운 체중 감량 약물의 시험은 아직 세포 및 실험 동물을 대상으로 하는 소위 전임상 단계에 있습니다. 다음 단계는 사람을 대상으로 하는 임상시험입니다.

"GLP-1 기반 약물이 체중 감량을 유발할 수 있다는 것은 이미 알려져 있습니다. GLP-1에 결합한 분자는 소위 글루탐산성 신경전달물질 체계에 영향을 미치며, 실제로 인간을 대상으로 한 다른 연구에서도 이 계열의 화합물이 상당한 체중 감량 잠재력을 가지고 있음을 시사합니다. 여기서 흥미로운 점은 이 두 화합물을 하나의 약물로 결합했을 때 어떤 효과가 나타나는가입니다."라고 클레멘센은 강조합니다.

클레멘센은 이 약이 인간을 대상으로 한 3단계의 임상 시험을 거쳐야 하며, 이 약이 시장에 출시되기까지는 8년이 걸릴 수 있다고 말했습니다.

뇌는 과도한 체중을 보호합니다 클레멘센과 그의 동료들은 만성 우울증과 알츠하이머병을 치료하는 데 사용되는 분자에 관심을 갖게 되었습니다.

이 분자들은 뇌 연결의 장기적인 변화에 핵심적인 역할을 하는 NMDA 수용체라는 단백질 수용체를 차단하는데, 학습 및 기억 분야에서 과학적 주목을 받고 있습니다. 이러한 수용체를 표적으로 하는 약물은 특정 신경 연결을 강화하거나 약화시킵니다.

"이 분자군은 뇌에 영구적인 영향을 미칠 수 있습니다. 연구에 따르면 비교적 드물게 시행하는 치료조차도 뇌 병리의 지속적인 변화로 이어질 수 있습니다. 저희 연구에서도 신경가소성의 분자적 특징을 관찰하고 있는데, 이번 연구는 체중 감량과 관련이 있습니다."라고 그는 설명합니다.

인체는 특정 체중과 체지방량을 유지하도록 진화했습니다. 진화적 관점에서 볼 때, 이는 아마도 우리에게 유리했을 것입니다. 식량 부족 시기를 견뎌낼 수 있었기 때문입니다. 오늘날 세계 여러 지역에서는 식량 부족이 심각한 문제가 되지 않지만, 비만 인구가 증가하고 있습니다.

"오늘날 전 세계적으로 10억 명이 넘는 사람들이 체질량지수(BMI) 30 이상을 가지고 있습니다. 따라서 이 질병을 관리하고 체중을 유지하는 데 도움이 되는 약물 개발의 중요성이 점점 커지고 있습니다. 저희 연구에서 이 주제에 많은 에너지를 쏟고 있습니다."라고 클레멘센은 말합니다.

트로이 목마는 식욕을 조절하는 뉴런에 신경가소성 조절제를 전달합니다. 우리는 장 호르몬인 GLP-1을 기반으로 한 약물이 체중 감량에 중요한 뇌 부위인 식욕 조절 센터를 효과적으로 표적으로 삼는다는 것을 알고 있습니다.

"세포 수준에서 이 신약의 흥미로운 점은 GLP-1과 NMDA 수용체를 차단하는 분자를 결합한다는 것입니다. 이 약물은 GLP-1을 트로이 목마처럼 사용하여 식욕 조절에 영향을 미치는 신경 세포에만 이러한 소분자를 전달합니다. GLP-1이 없다면 NMDA 수용체를 표적으로 하는 분자는 뇌 전체에 영향을 미쳐 비특이적일 것입니다."라고 이 연구의 제1저자이자 이 분자를 합성한 화학자인 클레멘센 연구팀의 박사후연구원 조나스 피터슨은 말합니다.

비특이적 약물은 종종 심각한 부작용을 수반하는데, 이는 다양한 신경생물학적 상태를 치료하는 데 사용되는 약물에서 이전에 관찰된 바 있습니다.

"많은 뇌 질환은 약물이 소위 혈액-뇌 장벽을 통과해야 하기 때문에 치료가 어렵습니다. 펩타이드나 단백질과 같은 거대 분자는 일반적으로 뇌에 접근하기 어려운 반면, 많은 소분자는 뇌 전체에 제한 없이 접근할 수 있습니다. 우리는 GLP-1이 뇌의 식욕 조절 중추에 특이적으로 접근하는 방식을 이용하여 이러한 물질 중 하나를 전달했습니다. 이 물질은 그렇지 않으면 비특이적일 것입니다."라고 클레멘센은 말하며 다음과 같이 덧붙였습니다.

"이 연구에서는 비만과 체중 감량에 초점을 맞췄지만, 실제로는 뇌의 특정 부위에 약물을 전달하는 완전히 새로운 접근법입니다. 따라서 저희 연구가 신경퇴행성 질환이나 정신 질환과 같은 질환을 치료하는 완전히 새로운 종류의 약물 개발의 길을 열어줄 수 있기를 바랍니다."