‘노인성 근감소증’ 전기자극 치료법 개발

DGIST 김민석 교수팀 세계최초

김민석(오른쪽) DGIST 뉴바이올로지학과 교수와 김민영 석박사통합과정생이 전기자극 스크리닝 플랫폼을 들어보이고 있다. [DGIST 제공]

노인성 근감소증은 노화가 진행되면서 근육이 감소하는 질환으로 60대 유병률이 10% 이상으로 인구 고령화에 따라 급속히 증가하고 있다. 골격근의 감소로 인해 낙상 및 신체기능 장애를 유발하고, 이차적으로 대사질환, 비만, 당뇨, 골감소증 등을 유발하게 된다.

국제보건기구(WHO)가 고령화에 따라 급속히 증가하는 환자 추세에 발맞춰 노인성 근감소증에 질병코드를 부여함으로써 근감소증 치료제에 대한 연구는 활발히 진행 중이지만, 아직 정확한 진단 기준이 없고 조기 진단 방법은 전무한 실정이다.

대구경북과학기술원(DGIST) 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀이 현재 치료제가 전무한 노인성 근감소증을 치료할 수 있는 전자약 원천기술을 세계 최초로 개발했다고 22일 밝혔다.

근감소증 치료를 위해 세계적인 제약사로부터 다양한 약물이 제안됐지만, 부작용 또는 낮은 효과로 인해 실제 활용 가능한 약물은 현재까지 전무하다.

연구팀은 근감소증 치료를 위한 방법으로 전기자극을 활용한 연구를 수행했다. 먼저 노인으로부터 얻어진 노화 근육세포를 활용할 수 있는 초정밀 바이오칩기반 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 이 자극 조건을 토대로 노화된 쥐에게 6주간 자극 치료를 시행했고, 그 결과 근육량 및 근육질이 증가하고 수축력이 개선됨을 확인했다. 또 차세대 유전자 염기 서열 분석으로 근육 형성 및 분화와 관련된 기능이 모두 향상되는 것을 검증했다.

김민석 교수는 “최근 코로나19의 전 세계적 유행에 따른 사회 활동 제한과 세계 각국의 인구 고령화 등의 문제로 근감소증 환자가 폭발적으로 증가하고 있다”며 “이번 연구로 연령에 따라 근육 회복을 위한 최적의 전기자극 조건이 다름을 확인했는데, 향후 맞춤 전자약 치료제 개발의 패러다임 전환이 발생할 것”이라고 했다.

한국연구재단 지원으로 수행된 이번 연구결과는 국제학술지 ‘PNAS’ 8월 게재됐다. 구본혁 기자

nbgkoo@heraldcorp.com