분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2009-03-13 08:01:31 , Hit : 5047
 비만 치료에 효과를 보인 유전자 요법

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-03-12

최근에 산업화의 진행으로 비만이 유행병 수준으로 확산되고 있다. 이런 상황에서 오하이오대학 메디컬센터의 과학자들은 뇌의 식욕 및 체중 조절 중추에 뇌 유래 신경성장 인자(brain-derived neurotrophic factor: BDNF) 유전자를 주사하여 장기간 비만에 효과를 낼 수 있다는 연구결과를 ‘Nature Medicine’에 발표했다. 연구를 주도한 Matthew During 박사는 “비만은 당뇨, 심혈관계 질환, 뇌졸중, 특정 암의 발생 위험을 현저히 증가시킨다. 우리의 연구결과는 일부 기존 치료법보다 더 안전하고 효과적인 새로운 비만 치료법을 제시하고 있다.”라고 설명했다.

BDNF와 그 수용체(TrkB)는 시상하부 및 후뇌(hindbrain)의 에너지균형 중추에 광범위하게 분포되어 있다. 시상하부에서 BDNF가 가장 많이 분포되어 있는 곳은 VMH(ventromedial hypothalamus: 복내측시상하부)이다. VMH에는 음식 섭취의 조절에 중요한 뉴런들이 많이 모여 있으며, 에너지상태를 나타내는 신호전달 물질(렙틴, 인슐린, MCH, 오렉신 등)에 대한 수용체가 포함되어 있다. BDNF는 식욕조절과 관련된 그 밖의 부위에서도 발현된다. BDNF는 본래 신경의 생존분화 가소성(plasticity)을 결정하는 인자로 알려져 있지만, 최근에는 에너지 항상성에 관여하는 신경회로의 필수구성원으로 대두되고 있다. 발생기 및 출생초기에 BDNF 및 TrkB가 결핍되면 어린 마우스의 과식과 비만을 초래한다는 사실도 잘 알려져 있다(GTB2008010006).

이번에 연구팀은 BDNF가 시상하부에서 인슐린 감수성을 높여서 체내 지방을 감소시키고 체중을 줄여주는 것을 발견했다. 연구팀은 BDNF 유전자를 고지방 식이를 먹어서 비만이 된 마우스의 시상하부에게 주사했다. 그러자 비만 마우스는 체중이 점차적으로 감소하여 3주 만에 20%까지 줄어들었으며 비만과 연관된 인슐린 저항성도 개선되었다.

연구팀은 유전자 요법이 실제로 임상에 적용될 수 있도록 하기 위하여 사람에 대한 부작용을 유발시킬 수 있는 유전자를 제거한 아데노바이러스 벡터를 이용했으며 BDNF 유전자로 인하여 체중이 지속적으로 줄어드는 것을 방지하기 위해 BDNF를 표적으로 삼아서 억제하는 microRNA도 포함시켰다고 한다. 이 microRNA는 BDNF에 의한 생리변화에 반응하는 프로모터(promoter)의 조절을 받도록 만들어졌다. 시험결과, microRNA는 BDNF의 지속적인 발현을 억제하여 마우스의 체중은 목표한 일정수준에서 안정되었다고 한다. 이런 전략은 인체의 내인성 생리조절 되먹임 기작과 유사하다고 한다.

연구팀은 이 유전자가 주입된 비만 마우스들은 먹이를 덜 먹고 휴식할 때나 움직일 때나 모두 에너지가 연소되면서 체중이 줄어들었다고 밝혔다. 연구팀은 이번 초기 시험에서 유망한 효과를 확인했지만 FDA의 임상시험 승인을 받기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다고 지적했다. 미국 질병통제 센터에 따르면 미국 성인의 3분의 1 이상인 7200만이 비만이며 아동들의 비만은 16%라고 한다. 1980년대 이후로 성인 비만율은 2배, 아동 비만율은 3배나 높아진 것으로 집계되었다. 또한 미국 당뇨병 협회의 집계에 따르면 미국의 당뇨병 인구는 2400만 명으로 전체 인구의 8%에 이르며 당뇨 전단계의 환자들은 1800만 명이지만 600만 명 정도가 자신들의 당뇨 증상을 인식하지 못하고 있다고 한다.








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