[파이낸셜뉴스]국내 바이오벤처인 큐롬바이오가 미국에서 희귀의약품 지정을 받았다는 소식에 영진약품이 강세다. 큐롬바이오사이언스는 영진약품과 미토콘드리아 기반의 희귀 난치성 질환 치료제 공동연구개발 계약을 체결한 바 있다. 29일 오전 9시 44분 현재 영진약품은 전 거래일 대비 210원(4.08%) 오른 5350원에 거래 중이다. 이날 업계에 따르면 미국 식품의약국(FDA)은 28일 큐롬바이오이 개발하고 있는 NAD+(nicotinamide adenine dinucleotide) 촉진제 'HK-660S(beta-lapachone)'을 희귀의약품으로 지정했다. 적응증은 원발성경화성 담관염(PSC) 질환이다. HK-660S는 국내에서 피험자 21명을 대상으로 2상을 진행하고 있다. 동물 효력평가에서 PSC의 혈중 바이오마커인 ALP(alkaline phosphatase)를 감소시키고, 간조직 내 항염증과 항섬유화 효과를 나타낸 것으로 확인됐다. 큐롬바이오는 NAD+ 촉진제를 이용해 미토콘드리아 활성화를 유도함으로써 미토콘드리아 기능장애를 개선하는 치료제를 개발하고 있다. 파이프라인 가운데 HK-660S가 가장 임상이 앞서 있다. 후보물질탐색 단계인 'HK-1'은 비알코올성지방간(NASH) 치료제, 대사질환치료제, 퇴행성질환치료제, 희귀질환치료제 등으로 개발하고 있다. 한편 큐롬바이오와 영진약품은 미토콘드리아 기반의 고유 원천기술과 특허권을 보유하고 있다. 관련 치료제 연구를 독자적으로 진행해 오다 각 회사별로 특화된 기술과 노하우를 통합하여 파이프라인(Pipeline) 및 BD 케이스 확대를 통한 시너지 창출을 목표로 공동연구개발 계약을 체결하게 됐다. 큐롬은 영진약품과의 공동연구개발 계약 체결 이후 미토콘드리아 기반의 희귀 난치성 질환을 적응증으로 하여 혁신신약후보물질의 비임상 개발과 추가 글로벌 임상에 연구역량을 집중함으로써 조기에 글로벌 기술이전을 달성하고, 나아가 세계 최초의 ‘NAD+ 촉진 - 미토콘드리아 활성화’ 기반의 염증, 섬유화 및 대사성 질환 치료제 개발을 성공적으로 이뤄낼 계획이다. kmk@fnnews.com 김민기 기자
2022-03-29 09:49:47[제주=좌승훈 기자] ‘전설의 심해어’ 돗돔의 미토콘드리아 유전체 지도를 제주에서 처음 완성했다. 제주테크노파크 생물종다양성연구소는 ‘한화 아쿠아플라넷 제주’에서 관리하고 있는 돗돔의 지느러미에서 DNA를 추출해 미토콘드리아 유전체 염기서열을 분석한 끝에 돗돔의 미토콘드리아 유전체 지도를 완성했다고 22일 밝혔다. ■ 세계유전자은행 등록…저명 학술지 게재 예정 돗돔은 서남해안과 동해 남부 수심 400~500m에서 주로 서식하는 심해성 어종이다. 다 자라면 몸길이 2m 내외에 몸무게 150kg~200kg까지 나가는 것으로 알려져 있다. 산란기인 5~7월경 수심이 60m 정도인 곳 까지 올라와 산란하다가 잡혀 낚시꾼들에게는 ‘전설의 물고기’로 불린다. 연구진에 따르면, 돗돔의 미토콘드리아 유전체는 총 1만6513개의 염기로 구성돼 있으며, 다른 척추동물과 마찬가지로 13개의 단백질 암호화 유전자를 비롯해 2개의 rRNA(리보솜RNA) 암호화 유전자, 22개의 tRNA(운반 RNA) 암호화 유전자 등 37개의 유전자와 1개의 조절 부위로 구성돼 있다는 것을 확인했다. 연구진은 이러한 유전정보를 근거로 최근까지도 분류학적인 재정리가 이뤄지고 있는 ‘주걱치목’ 여러 어종들 간 계통유연관계를 재검토하는 등 근연종들과의 DNA 염기서열 분석을 통해 주걱치목 어류 중 일부 어종들 간의 유연관계가 그동안 알려져 온 분류학적 체계와 다른 것이 확인돼 주걱치목의 계통유연관계에 대한 재정립이 필요하다고 주장했다. 연구 결과는 미국국립생물공학정보센터(NCBI) 유전자은행에 등록(GenBank Accession No. MT083886)됐다. 또 지난 10월5일부터 열린 ‘2020 한국분자세포생물학회 국제학술대회’에서 일부 내용이 발표됐고, 최근에는 국제저명학술지인 ‘Genetics and Molecular Biology’에 논문 게재도 확정됐다. 미토콘드리아 유전체에는 DNA 바코드 연구의 시작을 알렸던 CO1 유전자를 비롯해 생물종의 계통유연관계를 밝히는데 매우 유용하게 사용되는 유전자들이 포함돼 있어 세계적으로 다양한 연구가 진행되고 있다. 정용환 생물종다양성연구소장은 “생물 유전자 다양성에 대한 연구의 중요도가 점차 높아지고 있는 가운데 이번 연구 결과는 희귀·멸종위기 생물에 대한 유전학적 연구를 심화하고 제주도의 생물다양성 보전과 생물주권 확보에 또 하나의 이정표가 될 것”이라고 밝혔다. jpen21@fnnews.com 좌승훈 기자
2020-12-23 22:32:28국내 연구진이 당뇨병을 치료할 수 있는 새로운 분자 타깃을 규명했다. 경북대 이인규 교수와 전재한 교수는 미토콘드리아의 효소인 피루브산 탈수소효소 키나아제4(PDK4)를 억제해 미토콘드리아 기능을 회복시키고 포도당 생성을 제어함으로써 제2형 당뇨병을 치료할 수 있는 기술을 개발했다고 한국연구재단이 3일 밝혔다. 제2형 당뇨병은 인슐린 저항성에 의하여 혈당이 상승하는 당뇨병을 일컬으며, 주로 비만 인구에서 호발한다. 제2형 당뇨병 발병은 갈수록 증가해, 우리나라 30세 이상 성인 7명중 1명(14.4%)이 앓고 있다. 최근 당뇨병의 근본적인 원인으로 미토콘드리아 기능 부전에 의한 인슐린 저항성이 제시되고 있다. 그러나 현재까지 개발 약제 중 이를 근본적으로 개선시킬 수 있는 약제가 없는 실정이다. 연구진은 미토콘드리아 기능을 악화시키는 것으로 알려진 PDK4가 당뇨병 간에서 증가한 것을 확인했다. 또 간에서 PDK4를 저해하면 포도당의 생성이 억제되고 혈당이 개선됨을 확인했다. 연구 결과에 따르면, 고지방 식이로 유도된 당뇨병 쥐의 간에서 PDK4를 억제하면 지방산 산화가 감소하고 과도한 ATP 생성이 억제된다. 결과적으로 포도당 생성 유전자가 감소되어, 간에서 포도당 합성이 억제되고 혈당이 감소한다. 이인규 교수는 “이 연구는 당뇨병의 근본 원인인 미토콘드리아 기능 저해를 예방하면서 동시에 당뇨병 환자의 간에서 과도하게 증가하는 포도당 신생을 억제할 수 있는 신규 치료 타깃을 규명한 것”이라고 연구의 의의를 설명하며 ”향후 PDK4 억제제 개발을 통한 신규 당뇨병 치료제 개발을 지속할 계획“이라고 밝혔다. □ 이 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구), 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행되었다. 당뇨병 분야 최고 권위지인 ‘당뇨병(Diabetes)’에 10월 1일 게재되었다 seokjang@fnnews.com 조석장 기자
2018-10-01 10:13:02영진약품은 최근 미토콘드리아 이상질환 치료제로 개발 중인 신규물질 'KL1333'이 식약처로부터 임상1상 시험계획을 승인받았다고 6일 밝혔다. KL1333 프로젝트는 유럽의 대형 독성시험기관과 국내 시험기관 등에서 전임상 단계를 마쳤다. 이어 식약처에 지난 11월에 임상시험승인신청(IND), 최종 승인을 받아 임상1상 절차를 수행하게 된다. 임상시험은 건강한 성인남성 자원자를 대상으로 서울대병원에서 실시할 예정이다. 영진약품은 KL1333 프로젝트를 미토콘드리아 이상질환 중 하나인 멜라스증후군 치료제로 개발 중이다. 이후 연구결과를 통해 멜라스증후군 뿐만 아니라 미토콘드리아 기능 장애로 유발되는 많은 질환들까지 적용 범위를 확장할 계획이다. 멜라스증후군은 미토콘드리아의 DNA 돌연변이로 인해 신체의 여러부분에 다양한 이상질환을 유발하는 희귀질환이다. 모계유전을 따르며 뇌졸중, 뇌병증, 전신발작, 재발성 편두통 등의 증상을 나타낸다. 유병률은 10만명당 16.3명으로 알려졌다. 영진약품 관계자는 "임상을 통해 안전성이 입증되면 다음 단계 임상을 통해 약효를 증명할 수 있도록 개발할 것"이라며 "임상1상 완료 후에는 글로벌 기술이전도 검토하고 있다"고 밝혔다. pompom@fnnews.com 정명진 기자
2017-02-06 11:53:47서울의대 박경수 교수 미토콘드리아 유전자돌연변이에 의해 미토콘드리아 기능 이상이 발생하는 핵심적인 신호전달경로를 국내 연구진이 규명했다. 서울대학교병원 내과 박경수 교수팀은 포항공대 황대희·가천의대 이봉희·변경희 교수팀과 공동으로 미토콘드리아가 유전자 3243 돌연변이에 의해 미토콘드리아 기능 이상이 생기는 기전에 세포내 전사인자인 RXRα(retinoid X receptor alpha)가 관여한다는 사실을 규명했다고 4일 밝혔다. 또 RXRα 활성물질 처리로 미토콘드리아 기능이 회복된다는 것을 알아냈다. 미토콘드리아는 세포 내에 존재하는 소기관으로 자체 DNA를 가지고 있으며 세포의 발전소로서 우리 몸에 필요한 에너지를 만드는데 중요한 역할을 한다. 미토콘드리아 기능 이상은 당뇨병 및 대사증후군, 알츠하이머병, 파킨슨 병 등 퇴행성 질환 발생과 연관이 높음이 알려져 있다. 미토콘드리아 유전자 3243 돌연변이는 미토콘드리아 DNA의 3243부위의 염기서열이 A에서 G로 돌연변이 되는 것으로 국내 당뇨병 환자의 약 1%를 차지하는 가장 흔한 유전적 이상이다. 그러나 이 변이로 당뇨병이 발병하는 자세한 기전은 물론 치료방법도 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 미토콘드리아 유전자 돌연변이가 있는 환자의 미토콘드리아 DNA를 핵은 있으나 미토콘드리아 DNA가 없는 세포와 융합시킨 세포를 만든 후, 이 융합세포의 유전자와 단백질 발현을 분석했다. 그 결과 미토콘드리아 단백질 발현과 기능이 크게 감소했다. 이에 연구팀은 RXRα가 이러한 현상을 초래한 핵심적인 전사인자임을 밝혀냈다. 미토콘드리아 유전자 3243 돌연변이가 있는 융합세포에서는 세포 내 활성산소가 증가해 RXRα의 양이 50~75%까지 감소했고 이에 따라 미토콘드리아의 단백질 발현이 줄고 미토콘드리아 기능이 45~65%까지 감소한 것이다. 연구팀은 여기에 RXRα 활성물질을 처리한 결과 RXRα와 또 다른 전사인자인 PGC1α와의 상호작용이 증가하면서 미토콘드리아 기능이 약 40%정도 회복됨을 규명했다. 박경수 교수는 "이 연구는 미토콘드리아 유전자 돌연변이로 미토콘드리아 기능에 이상이 생긴 경우 RXRα가 중요한 치료표적이 된다는 가능성을 처음으로 제시했다는 점에서 의미가 있다"며 "앞으로 심화 연구를 통해 미토콘드리아 기능 이상으로 발병되는 퇴행성 질환을 치료할 수 있는 길이 열리기를 기대한다"고 말했다. 이 연구는 세포 신호전달 분야 학술지 '사이언스 시그널링(Science Signaling)' 온라인판 2월 26일에 표지논문으로 실렸다. pompom@fnnews.com 정명진 의학전문기자
2013-03-04 10:49:54인류의 어머니인 ‘이브’가 있다면 약 20만년 전에 살았다는 통계학적 분석결과가 최근 나왔다. 이러한 연구가설은 ‘미토콘드리아 이브’라는 개념에서 시작한다. 인간의 세포 내에서 에너지 생산에 중요한 역할을 하는 미토콘드리아의 개별 유전자를 분석하면 최초의 여성의 미토콘드리아를 어느정도 추측할 수 있다는 생각이다. 이는 미토콘드리아 자체의 특징 때문에 가능하다. 한국생명과학연구원 염영일 유전체의학연구센터장은 “미토콘드리아로 인류의 어머니를 추적해 보겠다는 연구가 시도될 수 있는 이유는 몸의 다른 부위와 달리 미토콘드리아는 어머니로부터만 유전되기 때문”이라며 “따라서 미토콘드리아의 돌연변이가 일어난다는 가정을 하더라도 전체적인 기원을 거슬러 추적하는 가설은 세울 수 있다”고 설명했다. 최근 미국과 폴란드 통계학 연구팀이 조사한 바에 따르면 전세계에 존재하는 모든 인류의 미토콘드리아의 원형을 가진 여성은 약 20만년 전에 존재했다. 이 시기는 현생인류가 지금의 모습으로 등장하는 때와 거의 동일하게 일치한다는 점이 흥미롭다. 연구팀은 임의적으로도 실험을 하고 다양한 종류의 표본모델을 이용한 통계학적 분석을 했지만 모든 연구결과가 20만년전이라는 결론에 도달했다. 염 센터장은 “미토콘드리아 이브가 존재할 수 있다는 점이 통계적으로도 의미가 있다는 사실은 흥미롭지만 그렇다고 해서 이브가 최초의 인간여성이라는 의미는 아니다”며 “하지만 이 여성 이후로 그녀의 후손들만 생존해 지구상에 있다는 점은 유전학적으로 특이하다고 말할 수 있다”고 덧붙였다. 한편 이런 연구방식이 점점 발전하면서 전혀 다른 지역과 유전자를 가진 사람들 간의 유전적 친근성 등을 조사하는 모델들이 제시되고 있다. 이를 이용하면 앞으로 질병예방이나 항체표본조사 등에 필요한 인구집단을 추정하는 등의 통계학적 예측이 가능해진다. /kueigo@fnnews.com김태호기자
2010-08-20 09:51:41자동차가 달리려면 가솔린이 타거나 전기로 충전되어 에너지를 발생해야 한다. 사람을 포함한 모든 생명체도 움직이려면 힘이 있어야 한다. 그 힘, 즉 에너지의 원천이 바로 ATP(아데노신삼인산)다. 관련하여 동물학백과는 "생명체는 글리코젠, 지질 등의 저장 분자를 이용해 에너지를 축적하며 저장된 에너지를 사용하기 위해선 수송 분자인 ATP로 재가공 되어야 한다. 때문에 ATP의 합성반응은 생명체의 유지에 있어 매우 중요한 반응이며 아데노신 2인산(ADP)의 인산화를 통해 만들어진다. 생명체 내에서는 일반적으로 기질수준 인산화와 산화적 인산화를 통해 ATP가 합성된다"고 기술하고 있다. 영국의 과학 영상 제작사인 트위그 에듀케이션(Twig Education)도 "ATP란 아데노신삼인산(adenosine triphosphate)의 약자로 모든 살아있는 세포에서 에너지 저장소 역할을 하는 분자인 아데노신삼인산을 이른다. ATP는 호흡으로 생성되며 대부분의 세포호흡과정에서 에너지원으로 사용된다. 인체는 보통 250g의 ATP를 함유하고 있으며 이는 한 개의 AA건전지에 해당하는 에너지다. 그러나 ATP가 끊임없이 만들어지고 파괴되기 때문에 일반적으로 인간은 24시간 동안 자신의 몸무게 만큼의 ATP를 만든다"고 말하고 있다. 한편 서울대 생물학부 이일하 교수는 그의 저서 '생물학 산책'에서 "ATP를 생성하는 세포소기구는 미토콘드리아다. 세상의 모든 진핵세포는 미토콘드리아를 가지고 있다. 따라서 모든 세포에 에너지를 공급하는 생명의 배터리가 미토콘드리아인 셈이다. 미토콘드리아는 ATP를 생성하는 데 필요한 에너지를 우리가 섭취하는 음식에서 얻는다"고 설명하고 있다. 또한, 식물학 백과사전의 정의를 보면 "미토콘드리아는 모든 진핵세포에 존재하는 세포소기관으로 세포 내 에너지를 ATP 형태로 공급하는 기능을 하며, 세포 내 에너지 생성 반응인 세포호흡의 중추적 역할을 한다"며 "그 세포호흡은 통상 먼저 세포질에서 일어나는 해당과정(glycolysis)에서부터 시작하는데 이후 여러 복잡한 과정을 거쳐 구연산회로를 통해서 아세틸조효소의 탄소결합이 분해되면서 얻어지는 NADH와 FADH2가 미토콘드리아 내막에 존재하는 전자전달계에서 전자를 넘겨준다. 이 전자들은 전자전달계를 지나서 최종적으로 산소에 전달되어 물을 생성한다. 이때, 내막 내외에 수소이온 농도 차이가 발생하고 이 농도 차이를 이용하여 내막에 존재하는 ATP 합성효소가 ATP를 기질 쪽으로 만들어낸다"고 정의하고 있다. 여기서 우리는 세포호흡 과정의 ATP 생성의 핵심 요소가 바로 "전자전달계를 통해 넘겨지는 전자"임을 알 수 있다. 따라서 ATP의 생성을 촉진하기 위해서는 전자가 얼마나 원활하게 미토콘드리아의 전자전달계로 공급되느냐에 달려 있다. 관련하여 평소 우리는 일상에서 섭취하는 신선한 야채와 과일 등 음식에서 전자를 얻는다. 야채나 과일이 땅에서 자라는 동안 땅속 자유전자가 식물이나 채소의 줄기와 잎, 열매 등에 농축되게 되고, 그 식물이나 채소, 열매 등을 섭취할 때 그 농축된 전자가 우리 몸 속으로 들어오게 되고, 그렇게 들어온 자유전자를 받아 우리 몸의 에너지대사의 핵심 물질인 ATP를 생성하게 되는 이치이다. 하지만 일상생활에서 우리가 신선한 음식을 하루 종일 먹을 수는 없고, 따라서 그로부터 공급되는 자유전자 역시 지극히 제한적이기 때문에 ATP의 생성 역시 제한적일 수밖에 없다. 그렇다면, 에너지대사의 핵심 물질인 ATP의 활발한 생성에 필요한 자유전자를 어디에서 충분히 공급해주느냐가 ATP의 끊임없는 생성에 결정적으로 중요한 요인일 것임을 미루어 짐작할 수 있다. 여기서 우리는 발 밑 땅속에 있는 무궁무진한 자유전자의 중요성에 다시 도달하게 된다. 신발을 신고 등산을 하면 피곤해서 귀가 후 2~3시간을 쉬어야 하는 반면, 맨발로 등산을 한 후에는 조금도 피로하지 않고 오히려 힘이 넘치는 일이 일어나는 이유가 바로 그 맨발 산행 시 땅속으로부터 우리 몸으로 올라오는 무궁무진한 자유전자의 공급과 그로 인한 ATP의 생성 촉진 덕분이다. 실제 신발을 신고 걸으면 에너지가 방전되지만, 맨발로 걸으면 에너지가 충전되는 것을 이름이다. 다시 말해 우리가 맨발로 걸으며 땅과 접지할 때 땅속으로부터 자유전자를 제공받아 각종 몸의 생리적인 기능을 활성화시킬 뿐만 아니라 우리의 몸에, 실제는 위에서 이야기하는 세포발전소인 미토콘드리아에, 자유전자를 공급하여 우리 몸의 에너지대사의 핵심 물질인 ATP의 생성을 촉진시킴으로써 몸의 에너지대사가 활발해지며 우리의 몸이 에너지로 충전되면서 활기가 넘치게 되는 것이다. 이로 인해 우리의 몸과 피부도 젊어지며 항노화(antiaging) 효과를 가져오게 되고, 맨발로 걸을 경우 모든 사람들의 얼굴이 전보다 훨씬 맑아지고 피부가 고와지는 이치이다. 미국의 심장의학자 스티븐 시나트라 박사도 그의 저서 '시나트라 해법: 대사의 심장의학(The Sinatra Solution: Metabolic Cardiology)'에서 근육세포의 재생을 돕는 궁극적인 ATP 재충전 장치로 땅속의 무궁무진한 자유전자를 꼽으면서, 접지야말로 지난 30년 그의 의사 생활 중 그가 발견한 가장 중요한 건강 증진책이라고 밝히고 있다. 맨발로 걸을 경우 땅속 자유전자가 몸 안으로 들어와 ATP의 생성이 촉진된다는 사실을 스티븐 시나트라 박사가 그렇게 밝힌 것이다. 박동창 맨발걷기국민운동본부 회장 jsm64@fnnews.com 정순민 기자
2024-10-03 18:36:35자동차가 달리려면 가솔린이 타거나 전기로 충전되어 에너지를 발생해야 한다. 사람을 포함한 모든 생명체도 움직이려면 힘이 있어야 한다. 그 힘, 즉 에너지의 원천이 바로 ATP(아데노신삼인산)다. 관련하여 동물학백과는 “생명체는 글리코젠, 지질 등의 저장 분자를 이용해 에너지를 축적하며 저장된 에너지를 사용하기 위해선 수송 분자인 ATP로 재가공 되어야 한다. 때문에 ATP의 합성반응은 생명체의 유지에 있어 매우 중요한 반응이며 아데노신 2인산(ADP)의 인산화를 통해 만들어진다. 생명체 내에서는 일반적으로 기질수준 인산화와 산화적 인산화를 통해 ATP가 합성된다”고 기술하고 있다. 영국의 과학 영상 제작사인 트위그 에듀케이션(Twig Education)도 “ATP란 아데노신삼인산(adenosine triphosphate)의 약자로 모든 살아있는 세포에서 에너지 저장소 역할을 하는 분자인 아데노신삼인산을 이른다. ATP는 호흡으로 생성되며 대부분의 세포호흡과정에서 에너지원으로 사용된다. 인체는 보통 250g의 ATP를 함유하고 있으며 이는 한 개의 AA건전지에 해당하는 에너지다. 그러나 ATP가 끊임없이 만들어지고 파괴되기 때문에 일반적으로 인간은 24시간 동안 자신의 몸무게 만큼의 ATP를 만든다”고 말하고 있다. 한편 서울대 생물학부 이일하 교수는 그의 저서 '생물학 산책'에서 “ATP를 생성하는 세포소기구는 미토콘드리아다. 세상의 모든 진핵세포는 미토콘드리아를 가지고 있다. 따라서 모든 세포에 에너지를 공급하는 생명의 배터리가 미토콘드리아인 셈이다. 미토콘드리아는 ATP를 생성하는 데 필요한 에너지를 우리가 섭취하는 음식에서 얻는다”고 설명하고 있다. 또한, 식물학 백과사전의 정의를 보면 “미토콘드리아는 모든 진핵세포에 존재하는 세포소기관으로 세포 내 에너지를 ATP 형태로 공급하는 기능을 하며, 세포 내 에너지 생성 반응인 세포호흡의 중추적 역할을 한다”며 “그 세포호흡은 통상 먼저 세포질에서 일어나는 해당과정(glycolysis)에서부터 시작하는데 이후 여러 복잡한 과정을 거쳐 구연산회로를 통해서 아세틸조효소의 탄소결합이 분해되면서 얻어지는 NADH와 FADH2가 미토콘드리아 내막에 존재하는 전자전달계에서 전자를 넘겨준다. 이 전자들은 전자전달계를 지나서 최종적으로 산소에 전달되어 물을 생성한다. 이때, 내막 내외에 수소이온 농도 차이가 발생하고 이 농도 차이를 이용하여 내막에 존재하는 ATP 합성효소가 ATP를 기질 쪽으로 만들어낸다”고 정의하고 있다. 여기서 우리는 세포호흡 과정의 ATP 생성의 핵심 요소가 바로 “전자전달계를 통해 넘겨지는 전자”임을 알 수 있다. 따라서 ATP의 생성을 촉진하기 위해서는 전자가 얼마나 원활하게 미토콘드리아의 전자전달계로 공급되느냐에 달려 있다. 관련하여 평소 우리는 일상에서 섭취하는 신선한 야채와 과일 등 음식에서 전자를 얻는다. 야채나 과일이 땅에서 자라는 동안 땅속 자유전자가 식물이나 채소의 줄기와 잎, 열매 등에 농축되게 되고, 그 식물이나 채소, 열매 등을 섭취할 때 그 농축된 전자가 우리 몸 속으로 들어오게 되고, 그렇게 들어온 자유전자를 받아 우리 몸의 에너지대사의 핵심 물질인 ATP를 생성하게 되는 이치이다. 하지만 일상생활에서 우리가 신선한 음식을 하루 종일 먹을 수는 없고, 따라서 그로부터 공급되는 자유전자 역시 지극히 제한적이기 때문에 ATP의 생성 역시 제한적일 수밖에 없다. 그렇다면, 에너지대사의 핵심 물질인 ATP의 활발한 생성에 필요한 자유전자를 어디에서 충분히 공급해주느냐가 ATP의 끊임없는 생성에 결정적으로 중요한 요인일 것임을 미루어 짐작할 수 있다. 여기서 우리는 발 밑 땅속에 있는 무궁무진한 자유전자의 중요성에 다시 도달하게 된다. 신발을 신고 등산을 하면 피곤해서 귀가 후 2~3시간을 쉬어야 하는 반면, 맨발로 등산을 한 후에는 조금도 피로하지 않고 오히려 힘이 넘치는 일이 일어나는 이유가 바로 그 맨발 산행 시 땅속으로부터 우리 몸으로 올라오는 무궁무진한 자유전자의 공급과 그로 인한 ATP의 생성 촉진 덕분이다. 실제 신발을 신고 걸으면 에너지가 방전되지만, 맨발로 걸으면 에너지가 충전되는 것을 이름이다. 다시 말해 우리가 맨발로 걸으며 땅과 접지할 때 땅속으로부터 자유전자를 제공받아 각종 몸의 생리적인 기능을 활성화시킬 뿐만 아니라 우리의 몸에, 실제는 위에서 이야기하는 세포발전소인 미토콘드리아에, 자유전자를 공급하여 우리 몸의 에너지대사의 핵심 물질인 ATP의 생성을 촉진시킴으로써 몸의 에너지대사가 활발해지며 우리의 몸이 에너지로 충전되면서 활기가 넘치게 되는 것이다. 이로 인해 우리의 몸과 피부도 젊어지며 항노화(antiaging) 효과를 가져오게 되고, 맨발로 걸을 경우 모든 사람들의 얼굴이 전보다 훨씬 맑아지고 피부가 고와지는 이치이다. 미국의 심장의학자 스티븐 시나트라 박사도 그의 저서 '시나트라 해법: 대사의 심장의학(The Sinatra Solution: Metabolic Cardiology)'에서 근육세포의 재생을 돕는 궁극적인 ATP 재충전 장치로 땅속의 무궁무진한 자유전자를 꼽으면서, 접지야말로 지난 30년 그의 의사 생활 중 그가 발견한 가장 중요한 건강 증진책이라고 밝히고 있다. 맨발로 걸을 경우 땅속 자유전자가 몸 안으로 들어와 ATP의 생성이 촉진된다는 사실을 스티븐 시나트라 박사가 그렇게 밝힌 것이다. 박동창 맨발걷기국민운동본부 회장 jsm64@fnnews.com 정순민 기자
2024-09-30 17:45:56[파이낸셜뉴스] 살이 찐 상태로 근력운동을 하면 '근돼(근육돼지)', '운동뚱'이 된다며 운동을 꺼리는 이들이 있다. 하지만 비만인도 꾸준히 운동하면 복부 지방조직이 지방을 더 ‘건강하게’ 저장하는 형태로 바뀐다는 연구결과가 나왔다. 또한 근육 강화와 이를 위한 운동이 기억과 학습을 관장하는 "뇌의 '해마 건강'을 돕는다"는 연구결과도 있다. 비만인도 운동하면 '지방 저장 능력' 향상..불필요한 곳의 지방 줄어 18일 학계에 따르면 미국 미시간대 제프리 호로위츠 교수팀은 국제학술지 ‘네이처 신진대사(Nature Metabolism)’를 통해 장기간의 운동이 지방 조직에 미치는 영향을 조사한 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 32명을 '최소 2년간 일주일에 4회 이상 운동한 그룹'(16명)과 '규칙적으로 운동한 적은 없으면서도 운동 그룹과 체지방량·체중·성별 등 조건이 비슷한 그룹'(16명)으로 나눠 연구를 진행했다. 두 그룹의 피부 아래 복부 지방조직 샘플을 채취해 분석한 결과, 운동을 하는 사람의 세포는 지방을 더 효과적으로 저장하도록 바뀌었다. 운동 그룹의 지방조직엔 지방 저장 능력을 증가시키는 뚜렷한 구조적·생물학적 특징이 확인됐다. 반면 운동을 하지 않는 그룹에선 이런 특성이 관찰되지 않았다. 운동 그룹의 지방조직에는 운동하지 않는 그룹보다 혈관·미토콘드리아와 유익한 단백질이 더 많았다. 반대로 신진대사를 방해할 수 있는 콜라겐 유형과 염증을 유발하는 세포는 더 적었다. 연구팀은 복부 피하 조직이 지방을 건강하게 저장할 수 있는 가장 좋은 장소라는 점에서 지방 저장 능력 향상은 중요하다고 강조했다. 특히 지방 저장 능력이 향상되면 장기나 장기 주변 조직 등 건강에 해로운 곳에 지방을 저장할 필요성이 줄어든다고 밝혔다. 연구팀은 “3개월간 훈련이 지방 조직에 미치는 영향을 조사한 이전 연구와 비교할 때, 일반적으로 운동을 하지 않는 사람에 비해 수년간 규칙적으로 운동을 한 사람에게서 이런 차이가 확연하게 나타난다"고 말했다. 다만 “지방을 저장하는 능력이 향상된다고 해서 지방이 증가하는 것은 아니다"라며 오해 소지를 차단했다. 그러면서 “체중이 증가할 때 과도한 지방이 내장 지방처럼 장기나 장기 주변에 축적되는 대신 피부 아래에 '건강하게' 저장된다는 의미"라고 설명했다. 신체 활동이 '뇌 및 인지 능력'에 긍정적 영향 미친다 일리노이대학 베크만 연구소 과학자들은 지난 4월 근육 운동이 뇌신경 발달을 촉진 시키는 과정 연구해 국제학술지 신경과학(Neuroscience)에 발표했다. 연구팀은 먼저 근육 세포를 배양해 수축 시 나오는 화학 물질을 수집했다. 그다음 해마 세포와 성상 세포에 근육 화학 물질을 노출시켜 배양하며 신경 세포 반응을 측정했다. 그 결과 신경 반응이 더 크고 자주 일어나는 등 해마 신경 네트워크가 더 빠르게 성숙하는 것으로 나타났다. 또한 성상 세포를 제거해 성상 세포의 역할을 알아보는 실험에서는 신경 반응이 과도하게 발생하는 것이 관찰됐다. 연구진은 "성상 세포는 운동 효과를 매개하는 데 중요한 역할을 한다. 성상 세포가 없으면 뉴런이 계속 성장해 관리할 수 없는 상황이 될 수도 있다"며 "이번 연구 결과, 운동이 성상 세포를 매개로 신경을 조절해 해마에 영향을 미친다는 사실을 알 수 있다"고 설명했다. 이어 "이번 연구는 알츠하이머 등 인지장애에 효과적인 운동요법 개발에 기여할 수 있을 것"이라고 전망했다. moon@fnnews.com 문영진 기자
2024-09-18 12:03:54한국과학기술연구원(KIST) 의약소재연구센터 김택훈 박사팀이 피부암 중 가장 치명적인 흑색종의 항암제 내성 원인을 세계 최초로 알아냈다. 암세포 안에 있는 특정 유전자가 '폴리아민'이라는 물질을 만들어내는데, 이 물질이 암세포를 더 잘 자라도록 도와주며 특히 항암제에 내성을 가진 암세포들이 더 많이 자라게 한다는 것이다. 김 박사는 11일 "실험 결과 발암 유전자 '비라프(BRAF)' 억제 항암제에 내성을 가진 흑색종이 '폴리아민' 합성을 늘려 내성을 키우고, 폴리아민 합성을 줄이면 내성도 줄어드는 것을 세포 연구에서 확인했다"고 말했다. 즉 항암제 내성이 빈번하게 발생해 완치가 어려웠던 흑색종을 치료할 수 있는 폴리아민 대사 조절 기반의 신약 개발이 가능해졌다. ■치명적 피부암 '흑색종' 흑색종은 피부암 중 하나로 자외선 노출과 같은 환경적 요인과 유전적 요인 때문에 발생하는 것으로 알려져 있다. 장기간 햇볕에 과도하게 노출되거나 물집이 생길 정도로 햇볕에 의한 화상을 입는 경우 발병 위험이 높고, 특히 야외에서 많은 시간을 보내는 경우 악성흑색종의 위험률이 높다. 세계암연구기금(WCRF)에 따르면 지난 2022년 약 33만명의 흑색종 환자가 발생했다. 흑색종은 사람들이 여러 암 중 17번째로 많이 걸리는 암이다. 또 우리나라 피부암 사망자는 2020년 이후 550명 수준이다. 편평세포암과 기저세포암 사망자가 많지 않은 점을 고려하면 흑색종 사망자가 대부분이다. 최근 해마다 600~700명에 달하는 흑색종 새 환자 수와 비교하면 흑색종은 편평세포암이나 기저세포암과 달리 상당히 치명적이다. ■AMD1 막으니 항암제 효과 연구진은 항암제에 내성을 가지는 흑색종 세포 발달 과정을 살펴봤다. 그 결과 이 암세포에 있는 'AMD1'이라는 유전자가 항암제 내성에 중요한 역할을 하고 있다는 것을 알아냈다. AMD1 유전자는 세포의 성장과 증식을 촉진하는 폴리아민 생합성에 필수적인 역할을 한다. 특히 암세포에서 폴리아민이 더 높은 수준으로 나타난다. 이렇게 많아진 폴리아민이 미토콘드리아 단백질의 양을 증가시켜 미토콘드리아 활성을 높이게 된다. 이로 인해 항암제에 내성을 지닌 암세포의 증식으로 이어지는 것이다. 연구진은 이 유전자를 조절해 폴리아민 생합성을 억제하면 BRAF 억제 항암제에 대한 내성도 낮아져 흑색종이 사멸된다는 것을 확인했다. 또한 연구진은 항암제에 대한 내성을 극복하기 위해 내성 원리의 각 단계를 억제하는 항암제 개발전략을 제시했다. KIST 측은 2028년 10억달러 규모로 전망되는 BRAF 억제 항암제 시장에 적용 가능한 선도기술을 확보할 것으로 보고 있다. 김 박사는 "앞으로 대사항암제 개발을 위해 BRAF 돌연변이가 자주 나타나는 대장암, 갑상선암 등에서 폴리아민 대사조절을 통한 항암 효과를 검증할 예정"이라고 말했다. 한편 연구진은 이번에 발견한 흑색종 항암제 내성 원리를 국제 학술지 '분자 암'(Molecular Cancer)에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2024-09-11 18:11:36