운동 효과 알약 개발 임박?…“쥐 실험서 효과 확인” [와우! 과학]

운동하지 않고도 운동 효과를 얻을 수 있는 알약이 나오는 날이 한걸음 더 가까워졌다.

18일(현지시간) 미국 시사주간지 뉴스위크 등에 따르면, 세인트루이스 워싱턴대 연구진은 이날 뉴올리언스에서 열린 미국 화학회(ACS) 춘계회의에서 운동의 건강상 이점을 모방할 수 있는 화학물질을 개발했다고 밝혔다.

이 물질이 함유된 알약은 운동이 근육의 대사와 성장에 미치는 긍정적인 영향을 모방할 수 있는 것으로 전해졌다. 연구를 이끈 바하 엘젠디 교수는 “운동은 몸과 마음 모두에 좋다. 운동할 수 있다면 해야 하지만 운동할 수 없는 상황이 너무 많다”며 “운동 효과를 모방하는 약물이 있다면 노화나 암, 특정 유전질환 등으로 규칙적인 운동을 할 수 없을 때 발생하는 근육 위축과 약화를 상쇄할 것”이라고 말했다.

엘젠디 교수에 따르면 운동은 에스트로겐 관련 수용체(ERR)라는 특수 단백질을 활성화함으로써 근육의 대사 변화를 유발한다.

이 단백질은 ERR 알파(ERRα), ERR 베타(ERRβ), ERR 감마(ERRγ) 등 세 가지 형태로 존재한다.

이 중 ERRα는 운동으로 인한 근육의 스트레스 적응과 다른 중요한 생리적 과정을 조절하므로, ERR 활성에 가장 중요하다.

10여년 간 ERR 활성화 물질을 연구해온 연구진은 가장 까다로운 표적이기도 한 ERRα를 포함한 세 가지 ERR를 모두 활성화하는 SLU-PP-332을 개발했다.

쥐를 대상으로 한 실험에서 이 화합물은 피로에 강한 유형의 근육 섬유를 증가시키고 러닝머신을 달릴 때 지구력을 향상시키는 사실이 확인됐다.

연구진은 이어 ERR 구조와 SLU-PP-332가 이에 결합하는 방식을 조사하고 개선해 안정성은 높이고 독성 가능성은 낮추면서 ERR의 반응을 더 강력하게 유도할 수 있는 새로운 분자를 설계했다.

연구진은 새로 설계된 분자들을 쥐 심장 근육 세포에 있는 유전자 1만5000개의 RNA 발현을 이용해 효능을 조사한 결과 SLU-PP-332보다 더 강력한 운동 효과를 내는 것으로 나타났다고 설명했다.

연구진은 또 SLU-PP-332를 동물에 투여하는 실험도 수행했다.

그 결과 비만, 심부전 또는 노화에 따른 신장 기능 저하를 예방할 수 있는 것으로 나타났다.

이는 새로 설계된 분자들 역시 유사한 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다.

엘젠디 교수는 ERR 활성은 알츠하이머병이나 다른 신경 퇴행성 질환 환자의 뇌에서 발생하는 손상 과정을 억제하는 것으로 보인다며 이번에 개발한 물질들은 대사 장애, 미토콘드리아 기능 장애와 관련된 질환과 신경 퇴행성 질환을 치료할 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 말했다.