'FDA 승인' 간장약, 노인성 근육 감소도 치료한다

광주과학기술원 연구팀, 약물 스크리닝 성공
쥐에 주입하니 근육 증가 확인

아시아경제DB

[아시아경제 김봉수 기자] 국내 연구진이 노화로 인한 근육 감소 현상에 대한 치료제 후보 물질을 발굴했다.

광주과학기술원(GIST·지스트)는 다런 윌리엄스 생명과학부 교수 연구팀이 미 식품의약국(FDA) 승인을 받은 약물들 중에 근섬유 위축을 감소시키는 효능을 가진 ‘말로틸레이트’를 선별하는 데 성공했다고 28일 밝혔다.

말로틸레이트는 기존 간경화 및 간손상 치료제로 사용되고 있다. 연구팀은 이 약물이 골격근 위축 과정 중 증가하는 ‘5-리폭시게네이즈’라는 체내 효소의 활성을 저하시키고, 이를 통해 근육세포 내 염증 매개 인자인 LTB4(류코트리엔 B4)의 농도를 낮춰 근육 손실에 핵심적인 조절 작용을 하는 물질(전사인자, transcription factor)인 FoxO3의 작용을 저해한다는 사실을 밝혔다.

연구팀은 근감소증이 유도된 실험용 쥐와 노화된 실험용 쥐를 이용한 실험을 진행했다. 말로틸레이트를 투여했을 때 근육량 증가와 감소를 판별하는 가장 중요한 척도인 근섬유의 직경(지름)이 대조군 대비 평균 46.9% 증가한 것으로 관찰됐다. 근육 단백질 합성속도도 증가하는 것으로 확인됐다. 근육 단백질 동화과정에 관여하는 체내 호르몬인 IGF-1(인슐린 유사 성장 인자)의 발현양도 증가했다. 이 약물을 투여하지 않은 대조군과 비교해 말로틸레이트를 투여한 그룹의 허벅지 앞쪽 근육(대퇴사두근) 무게가 21.58% 더 증가한 것으로 나타났다. 실험용 쥐가 얼마나 세게 측정기구의 손잡이를 잡아당길 수 있는지(악력·grip strength)를 측정해 정량적으로 평가한 근육수행능력에서도 대조군 대비 39.31% 증가한 것으로 나타났다.

(왼쪽) 21개월 령 이상의 노화 마우스 모델에서 말로틸레이트를 28일 간 경구투여 후 그룹간의 근력과 검체한 다리 근육의 무게와 조직 분석 결과로, 말로틸레이트 처리 시 근력의 증가와 근육무게의 증가 또 근섬유의 타입에 관계 없이 근섬유의 대구경이 증가하는 것을 확인함. (오른쪽) 근감소증 환경에서 5-리폭시게네이즈의 활성을 말로틸레이트 처리로 저해하여 근육단백질 분해기전을 완화시키고 근육단백질 합성에 중요한 Igf-1의 발현을 촉진시킨다는 것을 규명하였음.

특히 연구팀은 노화마우스 모델 실험에서 말로틸레이트 경구투여를 통한 근감소증 완화효과를 확인하였으며, 이는 약물을 주사뿐만 아니라 먹는 약으로 복용할 수 있어 환자가 더 쉽게 치료제를 받아들일 수 있는 장점이 될 수 있다.

다런 윌리엄스 교수는 “이번 연구를 통해 근감소증 치료를 위한 새로운 약물과 타깃을 제시하였으며, 약물 재창출 전략을 통해 먹을 수 있는 안전한 근감소증 치료제 개발의 시기를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구 결과는 노인의학 분야 저널 상위 3% 논문인 ‘Journal of Cachexia Sarcopenia and Muscle’에 지난달 온라인 게재됐다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr