비만 생쥐에 ‘이 물질’ 투여했더니…에너지 소비 최대 18%↑

GLP-1 계열 약물과 병용 효과도 관찰…사람 대상 안전성·효능은 미확인

먹는 양이나 활동량을 바꾸지 않고 몸이 사용하는 에너지를 늘려 체지방을 줄이는 비만치료 후보물질이 동물실험에서 가능성을 보였다. 이 물질을 비만 생쥐에게 투여한 결과 체지방은 감소했지만 근육을 포함한 제지방량은 유의하게 줄지 않았다.

24일(현지시간) 미국 캘리포니아대학교 버클리(UC버클리)에 따르면 연구진은 'TOFA(5-tetradecyloxy-2-furoic acid)'라는 물질이 비만 생쥐의 에너지 소비를 높이고 대사 건강을 개선하는 효과를 확인했다. 연구 결과는 국제학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 지난 21일 공개됐다.

현재 비만치료제로 널리 사용되는 GLP-1 계열 약물(위고비, 마운자로 등)은 주로 식욕을 억제해 음식 섭취량을 줄이는 방식으로 체중 감소를 유도한다. 연구진은 이와 반대로 음식 섭취를 줄이는 대신 몸이 사용하는 에너지를 늘리는 방법에 주목했다.

비만 생쥐에게 비만치료 후보물질 TOFA를 투여한 결과 에너지 소비가 최대 18% 증가하고 체지방이 감소한 것으로 나타났다.(사진=픽사베이)

앤더스 네어 UC버클리 대사생물학·영양학 교수는 "체중은 섭취하는 칼로리를 줄이거나 소비하는 에너지를 늘리는 두 가지 방법에 영향을 받는다"며 "GLP-1은 거의 전적으로 첫 번째 방식으로 작용하기 때문에 우리는 두 번째 방식에 접근했다"고 설명했다.

연구진이 사용한 TOFA는 새로운 물질은 아니다. 1970년대 처음 발견됐으며 체내 지방 생성을 억제하는 'ACC 억제제' 계열에 속한다.

일부 ACC 억제제는 임상시험 단계까지 진입했지만 중성지방을 증가시킬 수 있다는 문제가 나타나 대사질환 치료제로 승인된 약물은 아직 없다.

연구진은 TOFA가 기존 ACC 억제제와 다른 방식으로 작용한다는 점에 주목했다. TOFA는 콜레스테롤과 중성지방 같은 지질 생성을 억제하는 동시에 PPARα와 PPARδ라는 수용체를 활성화했다. 이 수용체들은 세포가 지방을 흡수하고 이를 에너지원으로 사용하도록 관련 유전자의 작동을 촉진한다.

비만 생쥐에게 TOFA를 투여한 결과 에너지 소비량은 최대 18% 증가했다. 생쥐의 신체 활동량이나 체온에는 변화가 없어 더 많이 움직이거나 체온을 높여 에너지를 소비한 결과는 아니었다.

체중 감소 과정에서도 차이가 나타났다. TOFA를 투여한 비만 생쥐는 지방량이 감소했지만 제지방량에서는 유의미한 감소가 관찰되지 않았다. 혈당 조절과 인슐린 감수성도 개선됐으며 중성지방 수치와 지방간 관련 지표도 좋아졌다.

UC버클리 앤더스 네어 연구실에서 대학원생 레이첼 스타크(왼쪽부터), 앤더스 네어 교수, 박사후연구원 추 주가 포즈를 취하고 있다. (사진=UC버클리)

연구진은 TOFA를 세마글루타이드와 티르제파타이드 등 기존 GLP-1 계열 약물과 함께 사용하는 실험도 진행했다.

그 결과 TOFA와 GLP-1 계열 약물을 함께 투여한 생쥐에서 각각을 단독으로 사용했을 때보다 체중과 혈당 조절, 인슐린 수치, 중성지방 등에서 더 큰 개선 효과가 나타났다.

연구진은 이에 따라 TOFA가 GLP-1 계열 약물을 대체하기보다 서로 다른 방식으로 체중 감소를 유도하는 보완 치료제로 활용될 가능성이 있다고 봤다.

다만 이번 연구 결과를 사람에게 그대로 적용할 수는 없다. 현재까지 TOFA의 비만치료 효과는 동물실험에서 확인됐으며 사람을 대상으로 한 안전성과 치료 효과는 검증되지 않았다.

또 이번 연구에서 '근육을 지켰다'는 것은 TOFA를 투여한 생쥐에서 제지방량의 유의미한 감소가 나타나지 않았다는 의미다. 사람에게서 GLP-1 치료 과정의 근손실을 예방한다는 사실이 확인된 것은 아니다.

연구진 일부가 이번 기술의 상용화를 추진하는 기업과 이해관계를 갖고 있다는 점도 고려할 필요가 있다. 네어 교수와 연구 제1저자 저스틴 리 등은 이번 연구와 관련된 UC버클리 지식재산권을 활용하는 바이오기업 'ReRx Therapeutics'의 공동창업자 또는 임원·지분 보유자다.

연구진은 향후 TOFA의 안전성과 효능을 추가로 검증해 사람을 대상으로 한 연구로 확대할 계획이다.