비만치료제에 뇌과학 융합연구...최형진 서울대 교수 ‘1월 과학기술인상’

클릭하시면 더 큰이미지를 보실 수 있습니다 최형진 서울대 뇌인지과학과 교수의 연구 성과 개요. 과학기술정보통신부 제공

■ 과기정통부 및 한국연구재단 선정
"최 교수, GLP-1 식욕억제 기전 규명
비만·대사 질환 개선에 크게 기여 해"

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 ‘이달의 과학기술인상’ 1월 수상자로 최형진 서울대 뇌인지과학과 교수를 선정했다고 1일 밝혔다. 이번에 최 교수는 대사질환과 심뇌혈관질환 치료제로 알려진 글루카곤 유사 펩타이드-1(GLP-1)의 식욕억제 기전을 규명하여 비만과 대사 질환 개선에 크게 기여한 공로를 인정받았다.

GLP-1은 음식 섭취 시 위장관의 세포에서 분비되는 위장관 호르몬으로, 인슐린 분비를 촉진하고 식욕을 억제하는 역할을 한다. 그동안 이 호르몬의 유사체인 GLP-1 기반 치료제는 지난 2005년 당뇨병 치료제로, 2014년에는 비만치료제로 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받아 세계적으로 널리 사용돼 왔다.

최근에는 GLP-1 기반 비만치료제들이 강력한 체중 감소 효과와 함께 심혈관 질환을 낮추는 효과가 입증되며 꾸준히 수요가 늘고 있다. 그러나 정작 GLP-1이 뇌의 어느 부위에서 작용해 식욕을 억제하는지에 대한 기전이 명확히 밝혀진 바가 없었다.

이에 과기정통부는 "최 교수는 최근 뇌과학과 내분비학의 융합연구를 통해 GLP-1이 뇌의 시상하부에 작용해 음식을 인지하는 것만으로도 포만감을 유발하고 식욕을 억제한다는 사실을 규명했다"고 설명했다. 시상하부는 뇌의 한 부위로, 자율신경계와 호르몬 분비 등을 조절하며 신체 항상성을 유지하는 역할을 한다.

클릭하시면 더 큰이미지를 보실 수 있습니다 최형진 서울대 뇌인지과학과 교수

최 교수의 연구팀은 사람의 뇌 조직에서 GLP-1 수용체(GLP-1 호르몬이나 약에 반응하는 단백질)의 분포를 분석한 결과, 시상하부 신경핵에서 높은 발현을 확인했다. 이를 바탕으로 첨단신경과학 기술인 광유전학을 활용한 쥐 실험을 통해, GLP-1 수용체 신경(GLP-1에 대해 반응하는 신경)을 인위적으로 활성화하면 즉각적인 식사 중단을 유도하고, 반대로 억제 시 식사가 지속됨을 입증했다. 광학과 유전학을 결합한 기술인 광유전학은 생체 조직 및 신경 세포들의 활동을 조절·관찰하고 신경활동의 조절이 어떠한 효과를 유발하는지 실시간으로 확인할 수 있다.

이번 연구 결과는 GLP-1 식욕억제제의 뇌작용 기전을 명확히 규명한 중요한 과학적 성과로 평가받고 있다. 지난해 6월에는 세계적인 과학 저널인 ‘사이언스(Science)’ 온라인판에 게재됐다. 이에 과기정통부는 "향후 비만과 대사질환 치료제 개발에 새로운 가능성을 제시하며 글로벌 의료 연구에 큰 기여를 할 것으로 기대된다"고 평가했다. 최 교수는 "이번 연구는 식욕이 뇌에서 어떻게 조절되고, GLP-1 식욕억제제가 어떻게 작동하는지를 뇌과학 도구를 활용하여 규명한 점에서 의의가 크다"며 "앞으로 현대인들의 대사질환 발병 원인을 규명하고, 새로운 식욕억제제 개발에 도전하겠다"고 수상 소감을 밝혔다.

한편 ‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정하고 과기정통부 장관상과 상금 1000만 원을 수여한다.

박준희 기자