노벨 생리의학상 수상 2인, 통증 치료법 개발 초석 제시

온도·촉각 수용체 발견한 줄리어스·파타푸티언 박사
학계 "촉각·통각 원리 규명, 통증 치료제 개발 토대"

노벨 생리·의학상에 데이비드 줄리어스·아르뎀 파타투티안. © AFP=뉴스1 © News1 원태성 기자

(서울=뉴스1) 강승지 기자,이영성 기자 = 2021년 노벨 생리의학상은 '온도와 촉각 수용체'를 발견한 기초 의학 연구자들에 돌아갔다. 이들은 우리 몸에서 일종의 '센서' 역할을 하는 촉각 분자를 최초로 발견, 만성 통증 등 질병 치료법 발전에 토대를 만든 공로를 인정받았다.

스웨덴 왕립 과학원 노벨위원회는 4일(현지시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 데이비드 줄리어스 미국 캘리포니아대학교 샌프란시스코캠퍼스 생리학자 교수와 아르뎀 파타푸티안 미국 캘리포니아에 위치한 스크립스연구소의 신경과학자를 수상자로 선정, 발표했다.

이들의 연구에 대해 위원회는 "열과 추위 그리고 기계적 힘이 주변 세상을 인식하고 적응할 수 있게 하는 신경 자극을 어떻게 유발하고 있는지 이해하도록 해줬다"며 "이는 만성 통증을 포함 광범위한 질병에 대한 치료법 개발에 사용되고 있다"고 밝혔다.

위원회에 따르면 줄리어스는 고추의 성분인 '캡사이신'을 이용해 피부 신경말단에서 열에 반응하는 감각 수용체를, 파타푸티안은 압력에 민감한 세포를 통해 피부와 내부 장기에서 기계적 자극에 반응하는 새로운 촉각 수용체를 발견했다.

위원회는 "이들의 연구를 통해 우리 신경계가 뜨거운 것이나 차가운 것, 기계적 자극을 어떻게 감지하는 지 이해할 수 있게 됐다"고 평가했다.

◇노벨상 "세상이 받아들일 온도와 촉각 수용체 파악할 계기"

줄리어드와 아르뎀은 1990년대 후반 통증, 온도와 접촉에 반응할 감각 뉴련 내 유전자를 연구한 바 있다. 척추의 신경 말단 부분인 배근신경절세포에서 캡사이신 감지 유전자 수용체를 찾아내 'TRPV1'으로 이름 붙였다.

이 발견은 온도 차이가 신경계에서 전기 신호를 끌어낼 수 있는 시스템을 파악하는 기초가 됐다. 이 수용체는 현재 통증 치료연구에 중요한 수용체가 되고 있다.

또한 TRPV1의 이동통로를 차단해 신경 통증 자극을 줄여주는 리도카인, 나트륨 채널 차단제, 칼슘 채널 차단제, 스테로이드 등의 의약품이 개발됐다. CRPS(복합부위 통증 증후군) 등 희귀 통증질환부터 일반 통증질환 등의 치료제에서 폭넓게 활용되고 있다.

파타푸티안 박사는 개별 세포를 마이크포리펫으로 찔렀을 때 측정 가능한 전기 신호를 방출하는 세포주를 확인했다. 세포에서 기계적 민감을 담당하는 유전자와 이온 채널을 발견했다. 그는 압력을 뜻하는 그리스어를 따와 'Piezo1(피에조 원)'이라는 이름을 붙였다.

(삽화) 통증을 호소하는 이 © News1 최수아 디자이너

◇국내 연구자들 "체내의 감각 체계, 기초 연구할 계기" 평가

국내 연구자들은 "이들의 연구는 감각 체계 연구의 토대가 됐으며, 통증 치료의 가능성을 열었다"고 평가했다.

한희철 고려대의대 교수는 이날 한국과학기술총연합회 기자간담회를 통해 "우리 몸이 찌르면 아프고, 고추를 먹으면 맵다고 느끼는 감각 관련 기본적 연구에서 성과를 낸 인물들"이라며 "캡사이신이 어떤 기전으로 우리 몸에 맵다고 느끼는 신호를 전달하는지 등 관련 수용체를 발견한 공로를 인정받았다"고 말했다.

이어 "이들의 연구는 우리 신체에서 감각이 어떻게 일어나는지 알게 했고, 새로운 약제를 개발하고 우리 생체현상을 이해 하는데 많은 도움을 줬다"며 "(이들의 수상은) 많은 과학자가 우리 몸의 감각체계 기초를 연구하겠다는 희망을 얻게 할 것"이라고 덧붙였다.

김광국 울산의대 서울아산병원 신경과 교수는 <뉴스1>에 "감각을 통한 느낌이 어떻게 작동하는지 더 깊이 이해할 수 있게 됐으며, 만성 통증 치료제 개발에 새로운 가능성을 열어줬다"며 "현재 관련 연구가 약물에 많이 활용되고 있다"고 말했다.

김신형 연세의대 신촌세브란스병원 마취통증의학과 교수도 "하나의 촉각 분자구조의 발견에 국한 된 것이 아니라, 난치성 만성통증과 신경병성 통증의 기전 이해에 있어 새로운 시야를 제공했고, 미래의 통증 치료 약제 개발에 새로운 가능성을 열었다고 평가된다"고 했다.

ksj@news1.kr