국내 연구진, 뼈 형성 돕는 새 골다공증 치료제 개발

↑ 연세대학교 생명공학과 최강열 교수

국내 연구팀이 뼈의 형성을 증진시키는 새로운 골다공증 치료제를 개발했다.
한국연구재단은 미래창조과학부 선도연구센터 사업의 지원을 받은 연세대학교 생명공학과 최강열 교수팀이 신호전달체계인 윈트(Wnt)신호전달체계의 흐름을 막는 단백질 CXXC5의 작용을 차단해 뼈의 형성을 증진시키는 새로운 골다공증 치료제를 개발했다고 밝혔다.
윈트신호전달체계는 다양한 생리·병리현상을 조절하는 주요 세포신호 전달계다. 암, 골다공증, 상처 등 다양한 치료제 개발을 위한 중요한 타겟이다. CXXC5 단백질은 윈트신호전달계를 억제하는 인자다.
뼈 조직 내에서는 평생에 걸쳐 낡은 뼈를 제거하고 새로운 뼈를 만드는 과정이 반복된다. 이를 뼈의 재형성 과정으로 부른다. 파골세포가 낡은 뼈를 흡수하면 조골세포가 새로운 뼈를 만들어 빈 자리를 채우는 방식이다. 두 세포는 다양한 세포 외 인자들, 세포 내 신호전달체계를 통해 상호작용한다. 세포 간 상호균형이 깨질 경우 뼈의 밀도에 이상이 생기는 ‘골다공증’이 발생한다.
현재 흔히 쓰이고 있는 기존 치료제들은 파골세포의 분화를 억제하는 방식으로 뼈가 분해돼 없어지는 것을 막아 골밀도를 유지해준다. 이 경우 새로운 골 형성이 억제돼 뼈의 질이 나빠지는 등 한계가 있다.
파골세포 억제와는 반대로 조골세포를 활성화시키는 재생성 골다공증 치료 방법도 있다. 뼈 재생성 골다공증 치료제로는 재조합 부갑상선 호르몬이 사용되지만 생산비용이 높은데다 구강 복용이 불가능해 항상 주사를 맞아야 한다는 번거로움이 있다. 부갑상선 호르몬의 경우 체내 칼슘 대사에 영향을 미쳐 고칼슘혈증 발생을 높이고 골육종 발생을 일으킬 수 있는 부작용의 위험이 있다.
최 교수 연구팀은 윈트신호전달체계를 저해하는 CXXC5가 그 작용점에 결합하는 것을 막아 뼈의 재생을 촉진하는 저분자 화합물을 발굴했다. 연구팀은 이 화합물을 개량해 새로운 뼈 재생 골다공증 치료제로 개발이 가능하다는 것을 확인했다. 연구팀은 한국화학연구원 등과 공동실험에서 난소 절제 쥐에 해당 화합물을 구강으로 투여한 결과 골다공증을 치료하는 효과가 있다는 것을 발견했다.
최 교수는 “구강 복용 가능한 뼈 재생성 골다공증 치료물질을 발굴·개발함으로서 보다 안정적이고 부작용이 적은 혁신형 골다공증 치료제의 개발 가능성을 보여주었다”고 밝혔다.
[이영욱 기자]