노인성 근감소증을 치료할 수 있는 전자약 원천기술 세계 최초 개발
노인성 근감소증을 치료할 수 있는 전자약 원천기술 세계 최초 개발
  • 이웃집과학자
  • 승인 2023.08.22 21:31
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DGIST 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀이 현재 치료제가 전무한 노인성 근감소증을 치료할 수 있는 전자약 원천기술을 세계 최초로 개발했습니다. 

 

근감소증은 노화에 따라 근육량이 감소하는 질환인데요. 발병하게 될 경우 단순 근육 감소뿐만 아니라 면역력 및 기초대사량 저하, 당뇨와 심혈관 같은 만성질환까지 나타나 환자의 생존률을 낮추는 질병입니다. 근감소증 치료를 위해 세계적인 제약사로부터 다양한 약물들이 제안되었지만, 부작용 또는 낮은 효과로 인해 실제 활용 가능한 약물은 현재 전무하다고 할 수 있습니다.

 

김민석 교수팀은 근감소증 치료를 위한 방법으로 전기자극을 활용한 연구를 수행했습니다. 먼저, 노인으로부터 얻어진 노화 근육세포를 활용할 수 있는 초정밀 바이오칩기반의 고속대량 전기자극 스크리닝 플랫폼을 개발했는데요. 해당 플랫폼을 통해 노화 근육세포의 재생을 유도하는 특정 전기자극 조건을 체계적으로 확인하고, 특정 자극에서 노화회복이 가능함을 처음 발견했습니다. 또한, 젊은 근육과 노화 근육을 재생시키는 최적의 자극 조건이 다르다는 것도 밝혀냈습니다.

김민석 교수 연구팀이 새롭게 접근한 전기 자극을 이용한 근감소증 치료 모식도. 출처 : DGIST
김민석 교수 연구팀이 새롭게 접근한 전기 자극을 이용한 근감소증 치료 모식도. 출처 : DGIST

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

인간 유례 젊은 및 노화 근육과 전기자극을 인가하였을 때 근육의 형성 변화. 젊은 및 노화 근육의 형성을 유도하는 최적의 자극 조건이 다르다는 것을 세계 최초로 밝혀냄. 출처 : DGIST
인간 유례 젊은 및 노화 근육과 전기자극을 인가하였을 때 근육의 형성 변화. 젊은 및 노화 근육의 형성을 유도하는 최적의 자극 조건이 다르다는 것을 세계 최초로 밝혀냄. 출처 : DGIST

뉴바이올로지학과 김민석 교수는 “최근 COVID-19의 전 세계적 유행에 따른 사회 활동 제한과 세계 각국의 인구 고령화 등의 문제로 근감소증 환자가 폭발적으로 증가하고 있다”며, “현재 치료법이 없는 근감소증 질환에 대해 전자약을 통한 치료 가능성을 처음 제시한 이번 연구는 의의가 크다. 또한, 이번 연구로 연령에 따라 근육 회복을 위한 최적의 전기자극 조건이 다름을 확인했는데, 향후 맞춤 전자약 치료제 개발의 패러다임 전환이 발생할 것으로 보인다”고 밝혔습니다.

 

연구 결과는 ‘PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences)’에 8월 게재됐습니다.

논문명: Silver Electroceutical Technology to Treat Sarcopenia


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