영국 연구팀이 제2형 당뇨병 치료제 3가지를 혼합한 새로운 당뇨병 약이 쥐 실험 결과 알츠하이머 환자의 기억력 회복에 효과적인 것을 발견했다. 이에 따라 알츠하이머병을 비롯한 신경 퇴행성 질환에 대한 새로운 치료법이 개발될 수 있다는 기대감이 높아지고 있다.
영국 랭커스터대학(Lancaster University)의 크리스티안 홀셔 교수 연구팀이 뇌과학 전문지 '뇌 연구'(Brain Research)에 밝힌 연구결과에 의하면, 제2형 당뇨병 치료를 위해 개발된 삼중 수용체 작용제(triple receptor agonist) 약물을 투여하자 알츠하이머병 징후를 나타내는 유전자 변형 쥐(APP/PS1)에서 학습 및 기억 능력이 유의미하게 향상됐다.
이번 연구에 사용된 약물은 원래 당뇨병 관련 성장인자인 GLP-1(글루카곤 유사 펩타이드, glucagon-like peptide 1), GIP(포도당 의존성 인슐린분비 자극 펩타이드, glucose-dependent insulinotropic polypeptide), 글루카곤(glucagon) 수용체를 활성화하기 위해 만들어졌다. GLP-1과 GIP은 인슐린의 분비를 조절해주는 호르몬이다. 글루카곤은 인슐린과 마찬가지로 이자에서 합성 및 분비되는 호르몬으로 간에서 포도당을 생성하는 동시에 글리코겐 분해를 촉진하며, 혈당량을 일정하게 유지하는 작용을 한다.
이번 연구결과를 바탕으로 일부 과학자들은 당뇨병과 알츠하이머병이 동일한 질환의 다른 단계일 수도 있다고 주장하고 있다. 랭커스터대 연구팀은 사람에 알츠하이머병을 일으키는 APP, PS1 인간변이 유전자를 쥐에 주입해 만든 유전자이식 알츠하이머 모델 쥐에 GLP-1, GIP, 글루카곤 유도체를 혼합한 약물을 2개월 동안 투여한 결과, 치매와 관련된 여러 증상이 크게 호전됐다고 밝혔다.
연구팀은 학습 및 기억 형성을 확인하기 위한 미로 찾기 테스트에서 쥐의 행동이 유의미하게 개선된 것을 관찰했다. 뇌의 만성 염증과 산화 스트레스가 줄어들고 아밀로이드반(amyloid plaques)이 감소한 것도 발견됐다. 아밀로이드반은 알츠하이머 환자의 기억력 상실과 전체적인 뇌 기능 저하에 일조하는 요인으로 알려져 있다. 게다가 실험 쥐에서 뇌 신경세포의 기능을 보호하는 뇌 성장인자가 증가하고, 뇌 신경세포가 소실되는 속도도 늦춰진 것이 관찰됐다.
3가지 성장인자 중 하나로 이미 당뇨병 치료에 사용되고 있는 리라글루티드(liraglutide)는 앞서 다른 연구에서 신경 보호 효과가 있는 것으로 밝혀졌는데 이번 연구는 이를 확인 및 뒷받침 한다. 이는 새로운 알츠하이머병 치료약의 탄생 가능성을 보여주는 고무적인 결과다.
홀셔 교수는 "리라글루티드는 원래 제2형 당뇨병을 치료하기 위해 개발됐는데 여러 연구에서 신경 보호 효과가 입증됐다"면서 "3가지 혼합 당뇨약을 다른 약물과 직접 비교해 이 약물이 기존의 약물보다 우수한지 평가해야 할 것"이라고 말했다.
그동안 알츠하이머병 신약의 임상시험이 번번이 실패하면서 지난 15년 동안 신약이 출시되지 않은 상황이다. 이 가운데 이번 연구를 재정적으로 지원한 영국 알츠하이머학회(Alzheimer's Society)는 오는 2051년쯤 영국에서 약 200만명이 알츠하이머병으로 고통 받을 것으로 예상된다며, 알츠하이머병을 치료하기 위한 새로운 방법을 모색해야 한다고 밝혔다.
알츠하이머학회의 연구개발 책임자인 더그 브라운 박사는 "다른 질환을 치료하기 위해 개발된 약물 가운데 알츠하이머병과 다른 형태의 치매 치료에 효과가 있는 약이 있는지 확인하는 일이 시급하다"며, 이러한 접근방식으로 효과 있는 신약 개발 및 출시가 앞당겨질 수 있다고 강조했다.
홀셔 교수는 이번 연구에 사용한 약물과 같은 계열의 구형 제재 약물을 사용한 임상시험들에서 이미 알츠하이머병이나 감정장애를 앓는 사람들에게 이 같은 약물이 효과적일 수 있는 것으로 나타났다고 지적했다. 이어 그는 "삼중 수용체 약물이 알츠하이머병 치료 가능성을 제시하고 있지만 리라글루티드보다 우수한지 평가하기 위해 용량-반응 테스트를 실시해 직접 비교할 필요가 있다"고 말했다.
의학전문가들은 제2형 당뇨병이 알츠하이머병을 유발하는 위험인자라고 말한다. 세포가 인슐린을 활용하는 인슐린 감수성이 손상돼 당뇨병이 발생하는 데 알츠하이머 환자의 뇌에서도 이러한 현상이 관찰됐다고 한다. 또한 알츠하이머병을 앓는 환자의 뇌에서 성장인자 신호전달 장애가 감지됐다고 '유레카 얼러트'(Eureka Alert)가 밝힌 바 있다. 인슐린 감수성의 손상은 뇌 기능의 퇴행과도 연관이 있다. 인슐린은 혈당을 조절하는 일 외에도 뇌 신경을 보호하는 성장인자의 기능을 갖고 있기 때문에 신경 퇴행성 장애 발병에 영향을 미칠 수 있다.
이번 연구는 당뇨병 환자의 혈당 조절 능력을 강화하기 위해 고안된 삼중 수용체 작용제가 알츠하이머병에서 발생하는 진행성 뇌 손상으로부터 뇌를 보호할 수 있는 것으로 확인됐다는 점에서 의의가 있다.