당뇨병의 근본적 원인 찾는 연구에 도전

가톨릭대학교 서울성모병원 내분비내과 이준엽 교수가 최근 과학기술정보통신부 주관 '우수신진연구'에 선정돼 2030년 2월까지 5년간 총 11억 5천만 원의 연구비를 지원받게 되었다. 

이번 사업은 젊은 연구자들의 창의적이고 도전적인 기초연구 활동을 지원함으로써 국가 과학기술 역량을 강화하기 위한 지원사업이다. 창의성과 연구계획의 우수성을 중심으로 평가하며, 신진연구자들이 글로벌 연구자로 성장할 수 있도록 지원하는 데 중점을 두고 있다.

당뇨의 근원 해결 연구

이준엽 교수는 이번 사업을 통해 2형 당뇨병의 근본적 원인을 찾아 해결하기 위한 연구를 시작한다. 기존의 당뇨병 치료제는 대부분 혈당을 낮추는 데 중점을 두고 있다. 이 교수는 이러한 패러다임을 넘어 당뇨병의 근본적 원인을 찾아 원천적인 치료 접근법을 모색한다는 계획이다.

2형 당뇨는 전체 당뇨 환자의 약 90%를 차지한다. 췌장에서 인슐린이 제대로 분비되지 않거나, 분비된 인슐린이 제대로 작용하지 못해 혈당이 비정상적으로 높아지는 만성 질환이다. 주로 성인병으로 분류되는 질환이었지만, 성장기 어린이와 청소년의 발병 사례도 증가하고 있다.

2형 당뇨병의 핵심 기전은 췌도가 점진적으로 기능을 상실하는 ‘췌도부전’이다. 하지만 점진적 췌도부전을 일으키는 당뇨병의 근본적 원인에 대한 이해가 부족하고 치료제가 없는 것이 현실이다. 특히 아시아인에게서 발생하는 당뇨병은 췌도의 기능 저하가 주요 특징으로 나타난다. 

이를 근본적으로 해결하기 위해서는 진행성 췌도부전을 방지하거나 췌도부전 회복을 가능케 하는 치료제가 필요하지만 이는 아직 개발되지 않았다. 현존하는 치료제들은 대부분 혈당을 낮추는 데 초점을 맞추는 방식으로 증상을 조절하며, 당뇨병의 근본적 원인을 해결하기 위한 혁신적인 접근은 아직 이루어지지 못하고 있다.

췌도부전에 영향 미치는 엑소좀 분석

이준엽 교수는 당뇨병의 근본적 원인을 찾기 위한 이번 연구에서 세포 간 신호전달 물질인 ‘엑소좀(exosome)’에 주목한다는 계획이다. 엑소좀의 다중오믹스(multi-omics)를 분석하고 그 기원 조직을 확인하고, 이를 통해 췌도부전에 관여하는 물질을 규명하며, 그 물질이 생리적으로 어떤 기능을 하는지를 검증할 예정이다.

엑소좀은 세포에서 분비되는 작은 소포체로, 세포와 세포 사이의 신호를 전달하는 물질이다. 지방조직이나 근육, 간을 비롯한 몸의 여러 장기 및 조직에서 분비되는 '생물학적 메신저'라 할 수 있다. 세포 간 상호작용, 면역 반응 조절, 세포 성장 및 분화 등 중요한 대사 과정이 엑소좀에 의해 전달된다.

엑소좀은 췌장 베타세포의 기능과 생존에도 영향을 줄 수 있는 것으로 알려져 있다. 즉, 어떤 조직에서 유래된 엑소좀이 췌도부전에 영향을 미치는지를 알 수 있다면, 당뇨의 표적 치료제를 개발하는 데 기반이 될 수 있을 것으로 보고 있다.

이 교수가 이번 연구에서 활용할 예정이라고 밝힌 ‘다중오믹스 분석’은 유전체, 전사체, 단백체, 대사체 등 여러 층위에서의 생물학적 과정을 통합적으로 분석하는 첨단 연구방법이다. 기존의 단일 분석방법으로 파악이 쉽지 않은 복잡한 췌도부전 메커니즘을 여러 각도와 층위에서 접근할 수 있는 분석법이다.

이 교수는 “당뇨병의 발병 나이가 낮아지고 인구 고령화 추세가 지속됨에 따라 췌도부전 환자 수가 향후 증가할 것으로 예상한다”라며, “단순히 혈당을 낮추는 치료가 아니라 췌도부전의 원인 물질을 차단하거나 조절하는 근본적 치료법을 개발하는 데 이번 연구가 기여할 수 있기를 희망한다”라고 밝혔다.