DGIST 김민석 교수팀. 노인성 근감소증 치료 전자약 원천기술 세계 최초 개발

DGIST(총장 국양) 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀이 현재 치료제가 전무한 노인성 근감소증을 치료할 수 있는 전자약 원천기술을 세계 최초로 개발했다. 

근감소증은 노화에 따라 근육량이 감소하는 질환으로, 발병하게 될 경우 단순 근육 감소뿐만 아니라 면역력 및 기초대사량 저하, 당뇨와 심혈관 같은 만성질환까지 나타나 환자의 생존율을 낮추는 질병이다.

근감소증 치료를 위해 세계적인 제약사로부터 다양한 약물들이 제안되었지만, 부작용 또는 낮은 효과로 인해 실제 활용 가능한 약물은 현재 전무하다고 할 수 있다.

이에 김민석 교수팀은 근감소증 치료를 위한 방법으로 전기자극을 활용한 연구를 수행했다. 

우선 노인으로부터 얻어진 노화 근육세포를 활용할 수 있는 초정밀 바이오칩기반의 고속대량 전기자극 스크리닝 플랫폼을 개발했다.

해당 플랫폼을 통해 노화 근육세포의 재생을 유도하는 특정 전기자극 조건을 체계적으로 확인하고, 특정 자극에서 노화회복이 가능함을 처음 발견했다. 또 젊은 근육과 노화 근육을 재생시키는 최적의 자극 조건이 다르다는 것도 밝혀냈다.

연구팀은 본 자극 조건을 토대로 노화된 쥐에게 6주간 자극 치료를 시행했고, 그 결과 근육량 및 근육질이 증가하고 수축력이 개선됨을 확인했다. 또한, 차세대 유전자 염기 서열 분석으로 근육 형성 및 분화와 관련된 기능이 모두 향상되는 것을 검증했다.

뉴바이올로지학과 김민석 교수는 “최근 COVID-19의 전 세계적 유행에 따른 사회 활동 제한과 세계 각국의 인구 고령화 등의 문제로 근감소증 환자가 폭발적으로 증가하고 있다”고 말했다.

이어 “현재 치료법이 없는 근감소증 질환에 대해 전자약을 통한 치료 가능성을 처음 제시한 이번 연구는 의의가 크다. 이번 연구로 연령에 따라 근육 회복을 위한 최적의 전기자극 조건이 다름을 확인했는데, 향후 맞춤 전자약 치료제 개발의 패러다임 전환이 발생할 것으로 보인다”고 전했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단(NRF)의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 세계적 저명 학술지인 ‘PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences)’에 8월 게재됐다.