많이 먹고 잘 쓰지 않은 영양분(칼로리)은 몸에 쌓인다. 이런 상태에서 몸은 스트레스를 받는데 이를 ‘대사 스트레스’라 한다. 암이나 당뇨병으로 이어질 수 있는 대사 스트레스를 연구해 질병 치료의 기초를 다지는 연구가 시작돼 눈길을 끌고 있다.
생명과학부의 ‘대사스트레스 세포대응 연구센터(Cellular Responses to Metabolic Stress Research Center, CRMSRC)’가 2018년 선도연구센터지원사업에 선정됐다. 앞으로 7년간 최대 105억여 원을 지원받으며 대사 스트레스로 인한 ‘항암제 무반응성 난치암’과 ‘당뇨병’ 치료를 위한 기술 기반을 마련할 계획이다.
센터장을 맡은 권혁무 UNIST 생명과학부 교수는 “암과 당뇨병은 모두 ‘대사 스트레스’에 대응하는 과정에서 발생하는 질병”이라며 “기초 연구를 통해 세포 대응의 원리를 파악하면 치료제 개발과 진단에 필요한 기술을 개발할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
대사 스트레스에 대한 세포 대응이 항암제 무반응성 난치암이나 인슐린 저항성과 연결되는 부분을 설명하는 그림
과거에 비해 잘 먹게 되면서 우리 몸에는 늘 많은 에너지가 쌓인다. 이로 인해 고혈당, 고지질, 저산소증, 산화 스트레스, 염증 등의 ‘외인성 대사 스트레스’가 나타난다. 외인성 대사 스트레스는는 세포 내 신호전달계, 세포 소기관(소포체, 미토콘드리아 등)의 기능에 문제를 일으키는 ‘내인성 대사 스트레스’로 이어지고, 이것이 당뇨병이나 암의 원인이 될 수 있다. 정리하면, 너무 잘 먹는 바람에 세포 체계에 문제가 생겨 질병이 생기는 것이다.
구체적으로 보면, 대사 스트레스는 인슐린 저항성을 일으켜 당뇨병 같은 대사질환의 원인이 된다. 또 치료 초부터 항암제가 듣지 않는 간암은 대사성 질환과 밀접한 연관성을 보인다. 발병률이 계속 증가하는 유방암도 서구화된 식습관에 따른 대사 스트레스가 원인으로 부각되고 있다.
이에 연구센터는 대사 스트레스에 대응하는 세포 속의 대응 메커니즘은 물론, 세포끼리 주고받는 신호전달 메커니즘을 규명할 계획이다. 이를 기반으로 대사 스트레스에 의해 조절되는 신호전달 후보물질을 발굴해 치료제 개발이나 대사 스트레스 제어 기술을 개발하려고 한다.
대사스트레스 세포대응 연구센터 연구진과 역할
권혁무 센터장은 “현재 한국인을 괴롭히는 질병 10개 중 7개 정도는 대사 스트레스와 연결돼 있다”며 “기초 연구를 통해 새로운 치료제 개발에 획기적인 실마리를 제공할 것”이라고 포부를 밝혔다.
그는 이어 “최근 세계적으로 암과 대사질환의 환자 수가 급증하고 있는데, 이번 프로젝트를 통해 원천 지식과 연구법을 구축하게 되면 인류 전체의 삶의 질을 높이는 데 기여하게 된다”며 “실험실에서 이뤄지는 연구로 치료제 개발 등의 사업화도 진행할 수 있어 울산에서 중점적으로 추진하는 바이오메디컬 산업 육성에도 도움이 될 것”이라고 전망했다.
한편 ‘선도연구센터지원사업’은 세계적 수준의 창의성과 수월성을 보유한 우수 연구 집단을 발굴하고, 육성하기 위해 과학기술정보통신부와 한국연구재단에서 주관하는 사업이다. 이학연구센터(SRC), 공학연구센터(ERC), 융합연구센터(CRC), 기초의과학센터(MRC) 등 4개 분야에서 세계적인 이슈나 난제를 해결하는 데 목적을 두고 지원하고 있다. 올해의 경우 총 93개의 연구센터가 신청했으며, 이중 25개 센터가 선정됐다.
