인슐린 대체할 핵산물질 개발

인슐린 부작용인 암 발생 및 동맥경화 위험 낮춰







당뇨 치료에 사용되는 인슐린은 혈당을 낮춰주지만 암 발생과 동맥경화라는 부작용을 갖고 있다.

그런데 최근 인슐린의 부작용을 낮춘 새로운 핵산 물질이 개발됐다.



미래창조과학부와 한국연구재단은 류성호 교수(포스텍), 윤나오 연구원(포스텍 박사과정), 퍼올로프 베르그렌 교수(스웨덴 카롤린스카연구소) 등이 핵산물질인 압타머(Aptamer)를 이용해 당뇨병 치료제가 될 수 있는 새로운 인슐린 수용체 기능 조절제를 개발했으며 이에대한 논문은 핵산 분야 권위있는 학술지인 뉴클레익 액시드 리서치(Nucleic Acids Research)지 온라인 판 8월5일자에 게재됐다고 밝혔다.



‘Agonistic aptamer to the insulin receptor leads to biased signaling and functional selectivity through allosteric modulation'을 제목으로한 이번 논문에서는 생쥐 실험에서 아이알에이48이라는 핵산물질(압타머)이 체내에서 인슐린 처럼 혈당을 효과적으로 낮추지만 세포증식은 시키지 않는 것을 확인했다.



또 아이알에이48은 인슐린수용체에서 인슐린과 다른 위치에 결합하고 인슐린과 달리 각종 세포 증식을 유도하는 아이지에프1(IGF-1) 수용체에는 결합하지 않았다.



또한 인슐린이 인슐린수용체에 있는 7개의 아미노산(티로신)을 모두 활성화하는 것과 달리 단 한 개(Y1150)만 활성화 시키는데 이 처럼 선택적 활성화로 혈당을 낮추는 기능은 유지되지만 세포를 증식시키는 부작용은 나타나지 않는 것이다.



이번 연구는 압타머를 이용해 수용체의 활성을 선택적으로 조절하는 것이 가능하다는 사례를 세계 최초로 보고한 것으로 신약 개발의 새로운 방향을 제시했다는 평가를 받고 있다.



연구팀도 혈당을 효과적으로 낮추지만 인슐린과 달리 세포분열은 촉진시키지 않는 압타머 아이알에이48을 최초로 발굴함으로써 부작용 위험을 낮춘 신개념 당뇨병 치료제 개발의 새로운 장을 열게 될 것으로 기대했다.



연구책임자인 류성호 교수는 “발굴된 아이알에이48은 기존의 당뇨 치료제의 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 진보된 치료전략을 제시할 수 있을 것이라 기대하고 있으며 현재 수행중인 전임상 연구가 마무리되면 압타머 전문기업인 압타머 사이언스를 통해 본격적인 치료제 개발을 진행할 예정”이라고 밝혔다.



한편 아이알메이48에 의한 이번 연구결과는 인슐린을 통한 수용체 신호전달에서는 관찰할 수 없었던 새로운 현상으로 특히 인슐린 수용체의 Y1150 선택적 활성화는 현재의 인슐린 수용체 활성화 모델로는 설명할 수 없는 결과다.

세포 내에서 어떤 기작을 통해 PI3K-AKT 경로와 MAPK경로가 선택적으로 활성화되는 것인지도 현재로서는 설명할 수 없는 부분으로 남아있다.



향후 이러한 기작이 명확히 규명된다면 인슐린 수용체 활성화와 신호전달에 대한 새로운 모델제시와 함께 당뇨병의 근본 원인인 인슐린 저항성의 분자적 원리도 밝혀질 수 있을 것으로 보인다.