노화로 약해지는 근육, ‘맞춤형 전기 자극’으로 되살린다

김민석 DGIST 뉴바이올로지학과 교수팀 성과

김민석 대구경북과학기술원(DGIST) 뉴바이올로지학과 교수(오른쪽)와 김민영 석박사통합과정생. /대구경북과학기술원 제공

대구경북과학기술원은 김민석 뉴바이올로지학과 교수 연구팀이 노인성 근감소증을 치료할 수 있는 전자약 원천기술을 세계 최초로 개발했다고 22일 밝혔다.

근감소증은 노화에 따라 근육량이 줄어드는 병이다. 근감소증에 걸리면 단순 근육 감소를 넘어 면역력과 기초대사량이 떨어지고 당뇨, 심혈관 같은 만성질환까지 나타나 환자의 생존률이 크게 떨어진다. 이에 근감소증 치료를 목적으로 세계적인 제약사들이 다양한 약을 내놨지만 부작용이 있거나 효과가 떨어져 임상에서 쓸 수 있는 약물은 전무하다시피 하다.

이에 김 교수 연구팀은 근감소증 치료를 위한 방법으로 전기자극을 활용한 연구를 수행했다. 먼저 노인으로부터 노화 근육세포를 뽑아 활용할 수 있는 고속·대량 전기자극 스크리닝 플랫폼을 개발했다. 이 플랫폼을 활용하면 노화 근육세포의 재생을 유도하는 특정 전기자극 조건을 체계적으로 확인할 수 있다. 연구팀은 이렇게 찾아낸 환자 맞춤형 전기자극을 이용해 노화회복이 가능하다는 것을 확인했다. 그 과정에서 젊은 근육과 노화 근육을 재생시키는 최적의 자극 조건이 다르다는 사실까지 알아냈다.

연구팀은 노화한 쥐에게 6주간 자극 치료를 하는 방식으로 전기자극 효과를 실험했다. 그 결과 근육량 및 근육질이 증가하고 수축력이 개선됨을 확인했다. 차세대 유전자 염기 서열 분석으로 근육 형성이나 분화와 관련된 기능이 모두 향상시켰다고 설명했다.

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

이번 연구 성과가 담긴 논문은 국제학술지 ‘PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences)’에 이달 게재됐다.

참고자료

PNAS, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2300036120

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