근감소증의 새로운 치료기전과 약물 개발 가능성 열려

단국대병원 재활의학과 현정근 교수팀 연구, 세계적 학술지 게재

 국내 의료진이 발표한 근감소증 치료를 위한 연구 성과가 최근 세계적인 학술지 ‘Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle(JCSM)’에 실렸다. JCSM은 노화, 근감소증, 영양실조 등 근육과 대사 관련 질환 연구를 다루는 학술지로, 노인의학 및 내과학 분야에서 상위 5% 이내에 속하는 저널이다.

 단국대병원(병원장 김재일) 재활의학과 현정근 교수팀은 기존 약물의 새로운 용도를 탐구하는 약물 재창출 접근법을 통해 근감소증 치료의 가능성을 모색했다고 밝혔다. 근감소증(Sarcopenia)은 노령화가 가속화되며 유병률이 빠르게 증가하고 있는 질환이다. 특히 노인에서 낙상과 기능 상실, 사망률 증가와 밀접하게 연관되어 심각한 의학적·사회적 문제로 대두되고 있다. 근감소증 치료를 위해 다양한 약물이 연구 중이나 부작용이나 미흡한 효과로 인해 상용화되지 못하고 있다.

  이번 연구에서 현정근 교수팀은 동물 모델을 이용해 특정 약물이 근육세포의 미토콘드리아 기능을 활성화하고, 근육 손실을 억제하는 효과를 확인했다. 이러한 결과는 근감소증 치료를 위한 새로운 기전과 약물 개발의 가능성을 열어주는 중요한 자료로 평가된다.

  특히 기존에 사용하던 약물들의 경우 이미 다른 질환에 대해 안정성이 입증된 약물로, 근감소증 치료제로서의 임상 전환 가능성이 커 추가 연구의 필요성을 제기하고 있다. 이번 연구는 근감소증의 새로운 치료 기전을 이해하는 데 이바지했으며, 약물 재창출 전략의 성공적인 사례로 주목받고 있다. 이번 연구는 국내 주요 과학 커뮤니티인 한빛사(BRIC, 생물학연구정보센터) 논문으로도 등재됐으며, 현 교수는 인터뷰를 통해 연구의 의의와 성과를 알리기도 했다.

  현 교수는 이외에도 최근 세계 최고 수준의 학술지로 알려진 ‘네이처’ 자매지인 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’에 생분해성 전자 텐트 전극 기술을, ‘사이언스’ 자매지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에는 초고감도 스트레인 센서를 발표하며 신경 재활과 생체 모니터링 기술에서도 혁신적인 성과를 보인 바 있다.

  환자들에게 더 나은 치료법을 제공하기 위해 연구와 진료를 병행하고 있는 현 교수는 “이번 연구가 근감소증 치료의 새로운 가능성을 제시하여 재생의학 분야에서 환자들에게 실질적인 도움을 줄 수 있기를 바라며, 앞으로도 환자 중심의 치료법 개발과 첨단 기술을 활용한 연구를 지속해서 이어갈 예정”이라고 전했다.

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[한빛사 인터뷰] 

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

근감소증(Sarcopenia)은 노령화가 가속화되는 요즘 시대에 유병률이 빠르게 증가하는 질환으로, 노인에서 낙상, 기능 상실, 사망률 증가와 밀접하게 연관된, 심각한 의학적 · 사회적 문제가 되고 있습니다. 세계적으로 60세 이상 인구에서는 약 10~27%, 80세 이상에서는 50% 이상의 유병률을 보이고 있으며, 국내에서도 65세 이상 인구의 약 13%가 근감소증을 겪고 있습니다. 이러한 추세는 인구 고령화가 계속됨에 따라 더욱 심화될 것으로 보입니다. 현재 근감소증 치료를 위한 약물 개발은 여전히 큰 어려움에 직면해 있습니다. 다양한 약물이 연구 중이나, 부작용이나 미흡한 효과로 인해 상용화되지 못하고 있습니다. 이러한 현실은 근감소증 환자들을 직접 진료하는 임상의사이자 재생의학 연구자로서 매우 절박하게 다가옵니다.

근감소증 연구는 단순히 질환의 이해를 넘어, 실제 치료법 개발로 이어져야 합니다. 이를 위해 약물 재창출(drug repositioning) 및 다중 표적 접근법이 중요한 전략으로 자리 잡고 있으며, 다양한 치료제가 이러한 방법으로 개발되고 있습니다. 저희 연구팀 역시 이러한 흐름에 발맞춰 인공지능 기술과 대규모 약물 스크리닝을 활용하여 근감소증 치료제 발굴에 적극적으로 나서고 있습니다.

이번 연구는 신경 손상을 주로 다루는 저희 실험실에서 근감소증 연구를 새로 시작하며 겪은 여러 시행착오와 도전의 산물이었습니다. 근모세포와 근감소증 동물모델 제작부터 분자생물학적 분석까지 모든 방법을 새롭게 정립해야 했으며, 결과에 대한 해석 과정에서도 다양한 가능성을 조합하고 확인하는 매우 긴 시간이 필요했습니다. 이러한 과정에서 얻은 경험과 데이터는 앞으로 진행될 추가 연구에서 매우 중요한 자산이 될 것이라 생각합니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

저는 단국대학교 의과대학 재활의학교실, 단국대학교 대학원 나노바이오의과학과, 그리고 조직재생공학연구원(ITREN)에 소속되어 단국대학교병원 재활의학과에서 환자를 진료하며 재생의학 기초연구를 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 조직재생공학연구원 내 재생의학연구실에서 독립적으로 진행되고 있으며, 임상 현장에서 얻은 통찰을 바탕으로 기초와 응용 연구를 연결하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 

조직재생공학연구원(ITREN)은 2007년 단국대학교 내 설립되어 조직 공학 및 재생의학 분야의 융합 연구를 공학, 화학, 생물학, 의학, 치의학 등 다양한 학문 분야의 전문성을 기반으로 신경, 근육, 뼈, 연골, 혈관, 치아 등 손상된 조직의 재생을 목표로 다학제적 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해서 나노바이오 소재 개발, 줄기세포 조절, 약물 및 유전자 전달 기술, 3D 조직 모델링, 비임상 연구를 진행하며, 퇴행성 및 염증성 질환 치료를 위한 다양한 치료방법을 전세계 연구팀과 공동으로 개발하고 있습니다. 저희 재생의학연구실은 신경재생 연구를 중심으로 진행해왔으며, 척수손상 및 말초신경손상 모델에서 운동기능을 회복시키는 치료법을 개발하는 데 집중하고 있습니다. 올해는 미래융합파이오니어연구사업과 글로벌산업기술협력센터사업 등에 주관기관으로 선정되어 척수 손상 환자의 운동기능 회복을 위한 기술 개발에 주력하고 있습니다. 이를 통해 신경 재생 분야에서 새로운 접근법을 제안하고 있으며, 연구 결과는 학문적 성과뿐 아니라 실질적인 임상적 변화를 이끌어내는 데 기여할 것으로 기대하고 있습니다. 

이번 연구는 임상에서 근감소증 환자를 위한 치료제 개발이 시급함을 깨닫고, 연구 범위를 근육 재생으로 확장한 첫 연구입니다. 이번 연구를 포함하여 저희 연구진은 근모세포 기반의 분자적 접근과 전임상 모델에서의 약물 스크리닝을 통합하여 근감소증 치료제 개발에 집중하고 있으며, 이러한 연구는 기존의 신경 재생 연구에서 축적된 기술적 노하우와 데이터를 바탕으로 진행되고 있습니다. 현재 저희 연구실은 미국 퍼듀대학교, 영국 UCL, 일본 홋카이도대학교 등 국제적으로 저명한 연구기관과 협력하고 있으며, 국내에서도 서울대학교, 카이스트 등의 연구자들과 적극적으로 공동연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해서 재생의학 분야에서 실질적으로 응용 가능한 연구를 수행하는 데 큰 동력이 되고 임상의사로서 환자들에게 의미 있는 치료방법을 제공하고자 하는 연구 목표를 실현하는 데 중요한 기반이 되고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

기초연구는 언제나 단계마다 많은 노력이 필요하고, 반복되는 실험 속에서 예상치 못한 결과를 마주할 때 느끼는 좌절감도 연구의 필수적인 과정임을 절실히 깨닫게 됩니다. 이러한 점에서 실험을 진행하며 끊임없이 도전하고 새로운 지식을 탐구하는 모든 연구자들에게 깊은 존경심을 가지고 있습니다.

저는 임상의사로서 환자를 진료하던 중 비교적 늦게 기초연구를 시작했습니다. 처음에는 기초연구와 임상 사이의 괴리를 극복하는 데 많은 어려움이 있었지만, 이를 극복하기 위해 노력하며 점차 두 분야를 연결하는 통찰을 키워갈 수 있었습니다. 연구 결과가 미디어에 소개될 때면 많은 신경손상 환자들이 실험에서 제시한 치료법을 자신들에게 적용해달라며 병원을 방문하는 경우가 종종 있었습니다. 그러나 기초실험을 통해 발표된 치료법이 실제 환자들에게 적용되기까지는 수많은 과정이 필요하며, 이러한 간극을 환자분들에게 설명 드리는 일이 쉽지는 않았습니다.

실제로 기초연구 결과가 임상 단계로 진입하기 위해서는 비임상시험의 유효성을 넘어 공인기관의 안전성 및 성능평가, GMP 설비 구축과 인증, 식약처의 IND(Investigational New Drug) 승인 등 시간이 많이 소요되는 복잡한 절차를 거쳐야 합니다. 이러한 과정을 수행하기 위해 저희도 창업을 통한 진행을 시도하고 있지만, 기초실험과 임상 진입 과정을 병행하면서 많은 한계를 느끼게 되었습니다. 특히 난치병이나 불치병 환자를 진료하는 재활의학과 의사로서 환자들을 위한 새로운 치료법 개발을 목표로 시작했던 연구가 점차 복잡한 인허가와 비용 문제와 연결되면서 수많은 고민과 도전을 마주하게 되었습니다.

그럼에도 불구하고 다양한 분야의 세계적 연구자들과 협업하며 새로운 지식을 접할 때마다 연구의 즐거움을 발견하게 되었습니다. 병원에서 환자들을 만날 때마다 현재 임상에서 제공할 수 없는 치료법들을 개발하고자 하는 희망을 품게 되고, 실험실에서 열정적으로 연구에 매진하는 연구원들의 노력은 저에게 큰 영감을 줍니다. 이러한 경험들은 제가 연구를 지속적으로 이어 나가는 가장 큰 원동력이 되고 있습니다.

이와 같이 기초연구와 임상 적용 사이의 간극을 조금씩 메우며 환자들에게 실질적인 도움을 줄 수 있는 치료법을 개발하는 과정이 저에게는 큰 보람과 자부심으로 다가옵니다. 앞으로도 이러한 목표를 가지고 연구를 이어갈 계획입니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

이 분야에 관심이 있는 연구자들은 주로 생물학이나 생명공학, 약리학 분야를 전공하여 기초연구를 시작하거나, 의대를 졸업하고 인턴 및 레지던트 과정을 마친 뒤 기초연구에 도전하는 임상의과학자 두 가지 경로로 나뉘게 됩니다.

저는 후자의 과정을 거치며 기초연구와 임상진료를 연결하는 도전적인 여정을 경험했습니다. 특히, 의대를 졸업한 후배들에게 강조하고 싶은 점은 기초연구와 임상을 병행하는 과정이 쉽지는 않지만, 이 과정에서만 느낄 수 있는 독특한 보람이 있다는 것입니다. 임상의학과 기초과학을 융합하면 기존의 한계를 넘어설 수 있는 새로운 치료법을 개발할 수 있으며, 이를 통해 환자들에게 실질적인 도움을 줄 수 있다는 점은 이 분야에서 연구를 지속할 수 있는 큰 동기부여가 됩니다.

물론 현실적인 어려움도 있습니다. 최근 연구나 의료 환경의 변화로 인해 연구비 삭감, 의료대란, 그리고 임상진료로 인한 부담이 커지는 상황에서 기초연구를 이어 가기에는 상당한 의지와 노력이 필요합니다. 그러나 이러한 어려움 속에서도 중요한 것은, "내가 왜 이 연구를 시작했는가"라는 본연의 원동력을 잊지 않는 것입니다.

기초와 임상을 아우르는 연구자들의 역할은 서로 다르지만, 상호 보완적인 관계에 있습니다. 주로 바이오나 공학을 전공한 기초 연구자는 미래의 가능성을 탐구하는 공상과학 영화의 감독과 같다면, 임상 연구자는 현재 환자들에게 적용할 수 있는 사실을 전달하는 다큐멘터리 영화의 감독에 비유할 수 있습니다. 하지만 연구는 단순히 사실을 나열하는 것에 그치지 않고, 미래를 상상하고 가능성을 제시해야 하는 영역입니다. 두 역할은 각자의 장점이 있으며, 이를 연결하고 조정하는 것은 더욱 창의적이고 혁신적인 연구를 가능하게 합니다.

기초연구와 임상지식을 결합하면 기존 접근법으로 해결하기 어려운 의료 문제에 도전할 수 있는 독보적인 강점이 생깁니다. 이는 환자들에게 새로운 치료법을 제안할 수 있는 기회로 이어지며, 임상의사이자 연구자로서 의료 발전에 중요한 기여를 하게 됩니다. 어려움이 닥칠 때마다 자신만이 가진 융합적 관점을 통해 연구와 임상의 가치를 재확인하는 것이 중요합니다.

끝으로, 이 길을 선택하는 후배들께 말씀드리고 싶은 것은, 이 분야는 단순한 지식의 습득이 아니라, 환자를 위한 더 나은 미래를 만들어가는 과정이라는 점입니다. 이를 통해 연구자 자신도 지속적으로 성장할 수 있기를 바랍니다. 어렵고 고된 길이지만, 그 안에서 발견하는 보람은 분명 값질 것입니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

제 연구는 지속적으로 확장되고 있으며, 최근 몇 년간 인공지능과 로봇공학의 급격한 발전이 연구와 의료 분야에 큰 변화를 가져오고 있다고 느끼고 있습니다. 이러한 기술의 진보는 더 정밀하고 효율적인 진단과 치료법 개발의 가능성을 열어주고 있습니다. 이에 따라 저는 빅데이터 분석과 머신러닝을 적극적으로 활용하여 예측 가능하고 효율적인 진단법 및 치료법을 개발하는 데 많은 관심을 두고 있습니다.

특히, 최근 전자기술의 발전으로 주목받고 있는 '전자약(Electroceuticals)'은 기존의 약물 중심 치료를 넘어 새로운 가능성을 제시하고 있습니다. 저는 이를 재생의학과 접목하기 위해 전자공학과 재료공학 분야의 연구자들과 협업을 활발히 진행하고 있습니다. 이러한 융합적 접근은 새로운 치료 전략을 제시하고, 이를 통해 기초 연구와 임상적용 간의 간극을 줄이는 데 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

또한, 인공지능 기술은 연구 효율성을 높이는 데 있어 중요한 도구로 자리 잡고 있습니다. 빠르게 발전하는 AI를 활용하여 기초연구에서 임상 단계까지의 전환 과정을 가속화하고, 보다 체계적이고 예측 가능한 비임상 및 임상시험을 진행할 계획입니다. 이는 연구 결과가 실제 환자들에게 전달되는 데 걸리는 시간을 단축할 뿐 아니라, 치료법 개발의 성공 가능성을 높이는 데 기여할 것입니다.

앞으로 저는 급변하는 환경 속에서 융합적이고 선도적인 연구를 통해 의료와 재생의학 분야에 기여하고자 합니다. 이러한 목표를 실현하기 위해 다양한 분야의 연구자 들과의 협력을 강화하고, 최신 기술을 적극적으로 도입하며 새로운 치료 가능성을 모색하겠습니다. 이 과정에서 환자들에게 실질적인 변화를 가져올 수 있는 연구를 계속 이어가고자 합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

이번 연구는 많은 분들의 헌신과 협력 덕분에 이루어질 수 있었습니다. 근위축 모델을 처음 설계하고 수립하는 데 중요한 역할을 한 배상훈 연구원과 연구 결과 분석 및 기전수립 과정에서 큰 기여를 해주신 서울대학교 박성혁 교수님과 연구팀, 분자생물학적 분석을 맡아주신 문세영 교수님과 연구팀께 깊은 감사를 드립니다. 또한, 연구를 지원해주신 한국연구재단에도 진심으로 감사드립니다.

현재 저희 연구실은 12명의 연구원들이 각자의 다양한 학문적 배경을 바탕으로 열정적으로 연구를 이어가고 있습니다. 연구는 결코 혼자서 할 수 없는 긴 여정입니다. 함께 협력하고 도전하는 과정 속에서 새로운 가능성을 발견하며, 이를 통해 더 나은 성과를 도출할 수 있습니다.

이번 연구에서 얻어진 성과는 단순히 학문적 기여에 머무르지 않고, 근감소증을 비롯한 재생의학 분야에서 더 나은 치료법 개발로 이어질 밑거름이 될 것으로 기대합니다. 특히, 현재 진행 중인 다양한 후보물질 연구와 함께, 앞으로도 지속적인 협력을 통해 더 큰 목표를 향해 나아가고자 합니다.

이 연구가 재생의학 분야에서 작은 디딤돌이 되어, 더 많은 환자들에게 희망을 전달할 수 있기를 진심으로 바랍니다. 앞으로도 저희 연구팀은 환자들에게 실질적으로 도움이 되는 치료법을 개발하며, 학문적인 성과뿐 아니라 임상적용 가능성을 높이는데 최선을 다할 것입니다.