13일 닛케이신문에 따르면 국제우주정거장(ISS)의 일본 실험 모듈 기보에서의 연구 성과를 신약 개발에 활용하는 프로젝트가 본격화된다. 일본의 섬유 및 화학 기업 토레이(Toray)와 츠쿠바 대학교(University of Tsukuba)는 근력을 유지하고 회복시키는 신약의 공동 개발에 착수했다.
무중력 환경에서의 연구 결과를 바탕으로, 근력 저하 개선 효과가 확인된 화합물의 활용 가능성을 모색하며, 노화로 인한 신체 기능 저하를 억제하는 신약 개발을 목표로 하고 있다. 이를 통해 건강 장수 사회 실현에 기여하는 것이 궁극적인 목표다. 해당 신약 시장 규모는 산업과 학계가 협력하여 총 5000억 엔(약 4조 5000억 원)에 이를 것으로 전망된다.
무중력 상태에서는 지구보다 수십 배 빠른 속도로 근육이 감소하며 근위축이 발생한다. 츠쿠바대와 일본우주항공연구개발기구(JAXA)는 연구를 통해, 근육 중에서도 중력을 버티며 천천히 움직이는 역할을 하는 ‘비복근(히라메근)’이 우주 환경에서는 빠르게 수축하는 근육으로 변화한다는 사실을 밝혀냈다.
이 과정에는 특정 유전자가 관여하는 것으로 추정되며, 츠쿠바대와 JAXA는 ISS 내 기보 실험 모듈에서 마우스를 이용한 연구를 수행했다. 연구를 통해 근육 변화와 관련된 유전자 후보군을 도출했으며, 이를 기반으로 한 신약 개발이 본격적으로 진행될 예정이다.
노화나 질병이 진행되면 근육이 감소하고 반응 속도가 저하되지만, 근력 감소를 인위적으로 조절할 가능성이 있다. 도레이는 노화로 인해 근력이 저하된 마우스에게 특정 화합물을 투여한 결과, 손아귀 힘이 회복되는 것을 확인했다.
건강한 마우스의 평균 손아귀 힘은 약 0.13kg이었으나, 노화가 진행된 마우스에서는 약 0.07kg로 감소했다. 그러나 신약 후보 화합물을 투여한 후, 근력이 0.10kg 수준까지 회복됐으며, 악성 암에 걸린 마우스에게도 동일한 화합물을 투여한 결과, 손아귀 힘이 원래 수치(0.13kg)에 가깝게 회복된 것이 확인됐다.
특히, 이번 연구에서 활용된 화합물은 이미 신장투석 환자를 위한 난치성 가려움증 치료제로 승인받아 안전성이 검증된 상태다. 이에 따라, 근력 저하를 개선하는 새로운 약효를 입증하고, 분자 수준 및 생체 내 결합 메커니즘을 규명하여 신약 승인을 추진할 계획이다. 2026년부터 실용화 검증을 시작하며, 2029년부터 임상 시험을 계획하고 있다.
현재 가려움증 치료제의 연간 시장 규모는 일본 내에서 약 130억 엔(약 1170억 원) 규모이지만, 근력 저하 개선 신약으로 승인될 경우, 시장 규모는 약 40배 증가해 5000억 엔(약 4조 5000억 원)에 이를 것으로 예상된다. 이에 따라, 산업과 학계가 협력해 유망한 시장을 개척해 나갈 예정이다.
사르코페니아(노화로 인한 근육량 및 근력 감소)와 프레일(노쇠 증후군) 예방에 대한 사회적 요구도 높다. 근력이 감소하면 노인들의 활동성이 저하되며, 결국 요양 및 간병 인구 증가로 이어져 사회적 문제를 초래할 수 있다.
츠쿠바대는 인구 약 26만 명의 츠쿠바시 시민 중 약 1만 명의 협조를 받아 웰빙(신체적, 정신적 건강 및 행복)에 대한 연구를 진행 중이다. 또한, 이를 신약 개발에 활용할 기업 연합(컨소시엄)도 설립하여 연구 데이터를 기반으로 근력 저하를 예방하는 혁신적인 신약 개발을 가속화하고 있다.
이종균 기자
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