5분 읽기
- 동물 실험에서 오젬픽과 유사한 효과를 보이는 천연 분자를 발견
- 롭게 발견된 펩타이드는 체중 감량 주사의 활성 성분인 세마글루타이드(Semaglutide)
- 다양한 신호 전달 경로로 인해 부작용 없음
- 가까운 미래에 이 분자는 임상 시험을 통해 처음으로 인간을 대상으로 시험될 예정

부작용 없는 새로운 체중 감량 주사?
천연 펩타이드는 오젬픽(Ozempic) 보다 성능이 우수할 수 있다.

잠재적인 대안:
의사들은 동물 실험에서 오젬픽과 유사한 효과를 보이는 천연 분자를 발견했다. 즉, 식욕을 감소시켜 체중 감량에 도움이 된다. 연구진이 "네이처"에 보고한 바에 따르면, 새롭게 발견된 펩타이드는 체중 감량 주사의 활성 성분인 세마글루타이드(Semaglutide)로 인해 종종 발생하는 부작용을 전혀 일으키지 않는다. 이 분자가 인간에게도 적합한지는 임상 연구를 통해 곧 밝혀질 것이다. 

▲ 펩타이드 BRP는 12개의 아미노산 사슬로 구성되어 있다. 이 약은 쥐와 돼지의 식욕을 억제하고, 동물에게 메스꺼움을 유발하지 않으면서도 체중 감량을 촉진한다. © Katrin Svensson/Stanford Medicine

얼마 전부터 소위 '체중 감량 주사'가 화제에 오르고 있다. 오젬픽, 웨고비(Wegovy)와 같은 제제는 원래 당뇨병 치료제로 개발되었으며, 과체중인 사람들의 체중 감량에 성공적으로 도움이 된다. 그러나 이 약의 활성 성분인 세마글루타이드는 메스꺼움, 변비, 근육량의 상당한 감소 등 불쾌한 부작용을 일으키는 경우가 많다. 하지만 지금까지 대안은 보이지 않았다.

"인간의 비만을 치료하는 효과적인 약물이 부족한 것은 수십 년 동안 문제였다. 스탠포드 대학의 수석 저자인 카트린 스벤슨(Katrin Svensson)은 "지금까지 우리가 테스트한 어떤 것도 세마글루타이드의 식욕과 체중 감소 능력과 비교할 수 없다"고 말했다.

알고리즘을 이용한 펩타이드 검색

스벤슨이 이끄는 팀과 수석 저자인 레티시아 코아솔로(Laetitia Coassolo)는 이제 세마글루타이드와 유사한 효과를 가진 천연 분자를 찾아 나섰다. 이를 위해 연구진은 인공지능을 사용하여 방대한 양의 인간 프로호르몬(Prohormon) 데이터 세트를 검색했다. 이러한 단백질은 효소에 의해 작은 조각으로 절단된다. 형성된 짧은 펩타이드 중 일부는 호르몬 역할을 하며 다양한 기관의 신진대사를 조절하는 데 도움이 된다. 여기에는 식욕과 혈당 수치를 조절하는 펩타이드 GLP-1이 포함된다. 세마글루타이드는 이 효과를 모방한다.

GLP-1은 우리 몸에서 프로호르몬 전환효소 1/3(PCSK1/3)이라는 효소에 의해 분해되는 프로호르몬으로부터 생성된다. 따라서 코아솔로와 그녀의 동료들은 유사한 펩타이드를 특별히 찾았다. 이를 위해 그들은 인간의 전구호르몬이 PCSK1/3 효소에 의해 절단되었을 때 이론적으로 어떤 펩타이드가 형성될 수 있는지 예측하는 알고리즘을 개발했다. 알고리즘은 검사한 373개의 프로호르몬 중에서 총 2,683개의 독특한 펩타이드를 제거할 수 있다고 예측했다.

새롭게 발견된 펩타이드, GLP-1을 능가

연구진은 유망하지만 아직 거의 알려지지 않은 펩타이드 100개를 합성적으로 생산하고 그 효과를 테스트했으며, 비교를 위해 세포 배양에서 GLP-1의 효과도 테스트했다. 만약 분자가 신경 세포를 활성화시킬 수 있다면, 이는 뇌의 호르몬에 대한 효과를 나타내는 것으로 여겨졌다. 예상대로 Coassolo와 그녀의 동료들은 GLP-1이 세포의 신경 활동을 3배로 증가시킨다는 것을 발견했다.

그러나 또 다른 펩타이드는 더 강한 반응을 불러일으켰다. 연구팀은 이 펩타이드가 신경 세포 활동을 최대 10배까지 증가시켰다는 것을 발견했다. 이 분자는 단 12개의 아미노산으로 구성된 사슬로 이루어져 있기 때문에 GLP-1의 절반보다 크기가 작다. 연구자들은 새롭게 발견한 펩타이드를 프로호르몬인 "BRINP2 관련 펩타이드", 줄여서 BRP라고 명명했다.

BRP 주사는 쥐의 체중 감량에 도움

연구원들은 이 펩타이드의 효과를 더 자세히 조사하기 위해 쥐와 미니 돼지를 대상으로 실험을 수행했다. 이 돼지들의 신진대사와 식습관은 쥐보다 사람과 더 유사하다. 코아솔로와 그녀의 동료들은 매 식사 전에 동물의 근육에 BRP를 주입하고 동물의 행동과 신진대사를 분석했다.

정상 체중의 동물들은 주사 후 몇 시간 동안 훨씬 적게 먹는 것으로 나타났다. 치료 후, 그들은 20~50% 적게 음식을 섭취했는데, 이는 식욕이 감소했음을 나타낸다. 하지만 그들은 정상적으로 물을 마시고, 움직임도 변함없었으며, 불안한 행동, 메스꺼움 또는 소화 장애의 징후도 보이지 않았다.

과체중 쥐에 매일 BRP를 주사한 결과, 14일 이내에 평균 3g이 감량되었으며, 근육이 감소한 것이 아니라 지방만 감소했다고 연구팀은 강조했다. 그러나 BRP 치료를 받지 않은 과체중 대조군 쥐는 같은 기간 동안 3g이 증가했다.

다양한 신호 전달 경로로 인해 부작용 없음

쥐의 신진대사와 뇌 활동에 관한 추가 연구에서는 새로 발견된 펩타이드 BRP가 GLP-1, 세마글루타이드 및 기타 GLP-1 유사체보다 다양한 대사 및 신경 신호 전달 경로를 활성화한다는 것을 보여주었다. 신호 전달 경로는 비슷하지만, 서로 평행하고 독립적으로 진행된다.

게다가, 새롭게 발견된 펩타이드 BRP는 GLP-1보다 뇌에 더욱 집중적인 효과를 미치는 것으로 보인다. "세마글루타이드가 표적으로 삼는 수용체는 뇌에 위치하지만, 장, 췌장 및 기타 조직에도 위치한다. 이러한 이유로 오젬픽은 배변 속도를 늦추고 혈당 수치를 낮추는 등 광범위한 효과가 있다"고 스벤손은 설명했다. "반대로, BRP는 식욕과 신진대사를 조절하는 시상하부에서 특별히 작용하는 것으로 보인다.”

연구팀은 새로운 펩타이드가 더욱 구체적으로 작용하는 것으로 보이며 실험 동물에게 다른 장기에 영향을 미치거나 원치 않는 부작용을 일으키지 않고 체중 감량에만 도움이 된다고 결론지었다.

이 활성 성분이 인간에게 적합한가?

BRP 펩타이드가 인간에게도 적합한지는 아직 불분명하다. 이를 확인하기 위해 코아솔로와 그녀의 동료들은 먼저 BRP의 신호 전달 경로를 더 자세히 조사하고, 무엇보다도 이 펩타이드가 결합하는 아직 알려지지 않은 수용체를 식별하고자 한다. 가까운 미래에 이 분자는 임상 시험을 통해 처음으로 인간을 대상으로 시험될 예정이다. "우리는 그것이 인간에게 안전하고 효과적인지 알아보는 데 매우 흥분하고 있다"고 Svensson은 말했다. 만약 그렇다면 연구자들은 최적의 복용량을 찾을 것이다.
(Nature, 2025; doi: 10.1038/s41586-025-08683-y)
출처: Stanford Medicine

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]