부산대, "'꿈의 회춘약' 노화방지 약물 개발"

부산대는 한의학전문대학원 한의과학과 류동렬 교수(사진)가 참여한 국제 공동연구팀이 노화방지 분자인 'NAD(Nicotinamide adenine dinucleotide, 니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드)'의 세포내부 농도를 증가시키는 새로운 약물 개발에 성공했다고 10월 31일 밝혔다.

세포 내 NAD의 양적 증가를 유도하는 약물을 총칭해 'NAD 부스터'라고 부르는데 최근 다양한 NAD 부스터가 '꿈의 회춘약'으로 불리며 유명 대학과 연구기관에서 경쟁적으로 연구·개발에 몰두하고 있다.

부산대 류동렬 교수와 노화연구의 세계적 석학인 스위스 로잔연방공대(EPFL)의 요한 오웍스(Johan Auwerx) 교수 등이 참여한 국제 공동연구팀이 이번에 개발한 약물은 급성신부전과 지방간 질환 모델에서 치료 효능이 확인돼 세계적 권위의 학술지인 '네이처(Nature)' 지난 10월 24일자에 연구결과가 소개됐다.

생물학 교과서에서 NAD는 '효소에 의한 세포 내의 화학반응에 도움을 주는 보조 효소(co-enzyme)' 및 '높은 에너지의 전자를 전달해 생체에너지 생산에 기여하는 셔틀'로 생화학적 관점에서 주로 설명하고 있다.

하지만 최근 10여 년간 이뤄진 연구결과는 NAD의 기능을 '노화방지 분자'로 부를 수 있을 만큼 확장시켰다.

세계 여러 대학과 연구기관이 밝혀낸 연구결과에 의하면 △ 노화 및 질병 상황에서 우리 세포 내의 NAD 양이 감소할 수 있으며 △ NAD가 미토콘드리아 활성화 등의 방식을 통한 노화방지의 기능을 가지고 있는 것으로 나타났다. 또 세포 내 NAD의 양적증가를 유도하는 약물은 신경, 근육, 대사 질환과 노화 관련 질환의 치료 약물로서 가능성이 있음을 보여주고 있다.

실제로 류 교수는 스위스 로잔연방공대(EPFL)의 요한 오웍스(Johan Auwerx) 교수팀과 지난 2016과 2017년에 '사이언스(Science)', '사이언스 중개의학(Science Translational Medicine)', '헤파톨로지(Hepatology)', '저널오브헤파톨로지(Journal of Hepatology)' 등의 학술지에 세포 내 NAD 양을 증가시키는 일명 'NAD 부스터'가 노화방지, 근육질환 및 간질환의 치료제가 될 수 있다는 연구결과를 발표한 바 있다.

이들 연구에서는 NAD의 전구체인 니코틴아미드 리보사이드(Nicotinamide Riboside, NR) 또는 니코틴아미드 모노뉴클레오타이드(nicotinamide monleotide, NMN)를 이용하거나 NAD를 소비하는 단백질의 활성을 저해하는 방식으로 세포 내 NAD 양을 올리고자 했다.

이와는 달리, 이번에 발표한 '네이처(Nature)' 논문에서는 필수아미노산인 트립토판으로부터 NAD가 신합성(de novo synthesis)되는 과정에 경쟁적으로 관여하는 핵심 효소인 ACMSD를 저해함으로 NAD 양을 증가시키는 새로운 방식을 개발하는 데 성공했다.

ACMSD는 간과 신장에만 존재하는 효소이기 때문에 간과 신장 관련 질환에 특이적인 치료제 개발의 가능성을 보여줬다는 점에서 큰 의의를 가지는 연구성과다.

류 교수는 "이번 연구결과는 새로운 형식의 NAD 부스터의 가능성을 증명한 연구로 NAD 부스터가 노화와 관련 질환뿐 아니라 급성기성 질환치료에서도 약물로서 가능성이 있다는 점을 시사하고 있다"면서 "하지만, 아직 사람에게 직접 적용하기 위해서는 검증받아야 할 관문이 많다"고 말했다.

류 교수를 포함하는 부산대 연구팀은 △ 천연물 은행 등으로부터 새로운 NAD 부스터 발굴 △ 미토콘드리아 활성을 높임으로 노화 및 관련 질환에 예방 및 치료에 적용 가능한 약물 개발 △ 단백질항상성(proteostasis) 등의 이상으로 발생한 신경과 근육질환 치료에 적용 가능한 일종의 표적약물을 연구 개발도 진행 중이다.

[e-mail] 노주섭 기자