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베타트로핀:

당뇨병 치료의 새로운 돌파구

 

하버드대학 연구진은 베타세포 생성을 자극하는 새로운 호르몬을 발견하였다.

 

하버드대학 줄기세포연구소(HSCI)의 연구자들은 2600만 미국인들이 영향을 받고 있는 2형 당뇨병을 치료할 수 있는 새로운 호르몬을 발견하였다. 연구자들은 이 호르몬이 1형 당뇨병이나, 소아당뇨병에도 효과가 있을 것으로 보고 있다.

 

2013년 4월 25일 Cell지에 on-line으로 개제된 이 연구는 5월 9일에 인쇄버전으로 개제될 예정이다.

 

베타트로핀이라고 불리는 이 호르몬은 인슐린을 분비하는 췌장 베타세포를 일반 쥐보다 최대 30배 가량 생성한다. 이 새로운 베타세포는 몸에서 요청이 올때에만 인슐린을 생성하여, 인슐린을 자연적으로 조절할 수 있으며, 당뇨병의 여러 합병증을 감소시킬 수 있다.

 

이 베타트로핀을 발견한 연구자인 HSCI의 공동책임자 Doug Melton과 Peng Yi박사는 이것이 치료제로 실제로 사람에게 적용되기 까지는 아직 선결해야 할 과제가 많이 남아 있다고 말했다. 그러나 그들의 이 미연방 연구지원에 많은 보조를 받은 연구결과는 많은 제약회사를 관심을 끌기에 충분했다.

 

[그림1]쥐의 췌장베타세포의 분화를 촉진하는 베타트로핀

 

하버드대학의 줄기세포 재생학의 공동대표인 Melton교수는 “사람에게 사용 될 수 있다면, 이 주사를 1달에 1번 혹은 1주일에 1번만 맞으면, 최상의 경우 1년에 한번만 맞으면 하루에 3번 주사 맞는 인슐린을 대체할 수 있을 것입니다. “라고 말하였다.

 

국가적 비만과 밀접한 관계가 있는 2형 당뇨병은 과체중과 적은 운동과 관련이 있으며, 이로 인해 베타세포를 서서히 잃게 되며, 인슐린을 생산하는 능력을 잃게 된다. 최근의 연구에 따르면, 당뇨병의 치료와 합병증에 드는 비용이 미국에서만 1년에 2180억$이며, 전체 국가 의료지출의 10%가량이 된다.

 

“우리의 아이디어는 단순합니다. 우리가 제공하는 호르몬이 2형 당뇨병환자들로 하여금 더 많은 인슐린을 생성하게 할 것이며, 이것은 당뇨병의 진행을 멈추거나 멈출 수 없어도 늦추게 될 것입니다. 난 이전에 이렇게 베타세포의 복제가 급증하는 것을 본적이 없었습니다.”라고 Melton박사가 말하였다.

[그림2]쥐의 췌장베타세포의 분화를 촉진하는 베타트로핀(현미경)

 

베타트로핀은 1형당뇨병 및

소아당뇨에서도 가능성이 크다!

 

Melton박사는 베타트로핀이 2형당뇨병 치료에 최선의 치료가 될 수 있다고 보면서, 1형당뇨병에도 베타세포를 늘리고, 처음에 진단되었을 때 자가면역질환인 이 질병의 속도를 늦춤으로써 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 보고 있다.

“우리는 이미 생쥐에서 시험을 완료하였습니다. 우리는 생쥐의 당뇨병을 고치는데 관심이 있지 않습니다.  우리가 이미 인간 유전자에 대해 알고 있고, 베타트로핀이 인간에 존재하는 것이 명확합니다.”

Melton박사는 이 호르몬이 약으로 개발이 가능한지 더 많은 연구가 필요하다는 점을 확실히 하였으며, 베타트로핀이 임상시험을 3~5년 안에 진행할 수 있을 것으로 보고 있으며, 이는 일반적인 약의 발견과 개발과정보다 월등히 짧은 것이다.

하버드대학에서 함께 일하는 Melton과 Yi박사는 15명의 과학자가 베타트로핀을 연구하는 독일의 Biotech인 Evotec과 이미 협력에 대한 동의를 하였으며, 그 물질은 이미 얀센과 존슨앤존슨즈에 라이선스체결을 하였으며, 두 회사 역시 많은 인원이 베타트로핀 연구를 진행하고 있다.

하지만 연방정부의 기초과학에 대한지원이 없었다면 베타트로핀은 없었을 것이다. “베타세포 복제를 일으키는 유전자와 물질”이라는 제목의 Melton박사의 제안이 NIH reviwer에 감명을 주었으며, 이로 인해 베타트로핀의 발견을 이끄는 자금지원을 받을 수 있었다.

15년 넘게 당뇨병을 연구해온 Melton박사의 주요 관심사는 2형 당뇨병이 아닌 1형 당뇨병과 그의 아들이 진단 받은 소아당뇨였다. Melton박사의 대부분의 일은 줄기세포를 이용하는 것이었지만, 줄기세포가 베타트로핀의 발견에 직접적인 역할을 하진 않았다.

“난 이 발견이 많은 생각과 그에 대한 대답, 그리고 조그마한 운이 더해져서 나왔다고 말할 수 있습니다.” 라고 Melton교수가 설명하였으며, 그의 연구자는 “우리는 동물에서 인슐린이 충분하지 않을 때 어떤 일이 벌어지는 지 궁금해 했습니다. 그리고 운좋게 이 새로운 유전자가 없어졌다는 사실을 발견하였습니다.” 라고 말하였다.

다른 힌트는 많은 사람들이 알고 있는 사실이지만 생각하지 못했던 부분에서 나왔다. 임신 중에는 탄수화물 섭취량이 늘어나며 이에 따라 인슐린이 많이 생성된다. 임신 중에 더 많은 베타세포를 필요로 하며, 이 호르몬은 증가하는 것으로 나타났다. 우리는 임신한 생쥐에서 더 많은 베타세포를 만들기 위해 이 호르몬이 증가하는 것을 확인하였다.

추가적인 실험에서 연구진은 베타트로핀을 8주간 주사한 쥐들이 베타세포를 대조군에 비해 17배나 많이 생성하는 것을 확인하였고, 이를 Cell지에 보고하였다.

또한 중요한 것은 인슐린을 투여받는 것이 아니라, 인체가 자신의 인슐린을 만들기 때문에, 부작용이 적다는 사실이다. 베타트로핀의 임상시험을 진행하기 위한 충분한 양을 생산하는 것이 2년 안에 가능할 것으로 낙관했다.

 

<근거문헌>

-      Liver hormone offers hope for diabetes treatment, Nature DOI::10.1038/nature.2013.12878

-      Betatrophin: A Hormone that Controls Pancreatic β Cell Proliferation, Peng Yi, Ji-Sun Park, Douglas A. Melton, Cell, 25 April 2013