바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 김성민 기자

신규 마이크로바이옴 대사질환 치료제 개발 적용

마이크로바이옴 신약개발 바이오텍 고바이오랩(Kobiolabs)은 장내 미생물의 상호작용 및 교차공급(cross-feeding)을 통한 항비만 기전을 밝혔다. 이같은 연구결과는 소화기분야 국제학술지인 가스트로엔테롤로지(Gastroenterology) 온라인판에 지난 11일(현지시간) 게재됐다.

장내 미생물의 항상성 파괴는 비만, 당뇨, 지방간 등 만성 대사질환의 주요인자로 알려져 있다. 그러나 미생물 상호작용 네트워크상에서 핵심적인 미생물이나 작용기전에 관해서는 정확하게 규명되지 않았다.

특히 체중감소와 운동 상황에서 박테로이데스(Bacteroides spp)와 아커만시아 뮤시니필라(Akkermansia muciniphilia) 상호작용이 증가한다는 것이 알려지 있지만, 정확한 기전은 알려지지 않았었다. 아커만시아 균주는 여러 대사질환과 연관성을 가지며 특히 아커만시아 뮤시니필라는 장내 미생물 대사질환 개선 효능이 확인되면서 마이크로바이옴 치료제 개발에 적용되고 있다.

논문에 따르면 고광표 고바이오랩 대표 연구팀은 건강한 한국인 쌍둥이 코호트 582명을 대상으로 인체(host) 체질량지수(BMI)와 분류학적 연관성을 분석했다. 그 결과 비만도에 따라 변화하는 핵심 미생물 네트워크가 박테로이데스(Bacteroides)와 아커만시아(Akkermansia) 균주 간의 상호작용으로 구성된다는 것을 밝혀냈다. 해당 연구는 서울대 보건대학원, KIST 천연물 인포매틱스연구센터, 레가의학연구소(Rega Institute for Medical Research), 메사추세츠종합병원(Massachusetts General Hospital) 연구팀 등과 공동연구로 진행했다.

연구팀은 이러한 네트워크가 강화된 대상자에게서 박테로이데스 불가투스(Bacteroides vulgatus) SNUG 40005 균주를 직접 분리한 다음, 고지방 식이로 장기간 유도한 비만 마우스에 투여했다. 그 결과 균주 투여에 따라 체중, 인슐린저항성, 장 투과성(gut permeability) 등이 감소하면서, 낮아졌던 아커만시아가 획보되는 것을 확인했다.

특히 박테로이데스 불가투스 균주는 비만 상태에서 감소되는 장점막의 뮤신 분비를 촉진하고, 장벽을 강화시키며, 아커만시아 균주의 주요 먹이인 아세틸글루코사민(N-acetylglucosamine)을 공급함으로써 변화된 장내 환경에서 다른 미생물의 성장을 도와 항상성을 유지할 수 있다는 것을 확인했다.

고바이오랩은 “이 연구 결과는 만성 대사질환의 진행이 복잡한 미생물 상호작용의 변화에 따른 것임을 밝혔으며, 미생물 상호작용을 조절하는 기능성 균주를 활용한 만성질환 치료제 개발 가능성을 확인했다”고 의미를 설명했다.

고광표 대표는 마이크로바이옴 기술력과 5000여종의 고기능 균주를 바탕으로 2014년 고바이오랩을 설립했으며, 항암, 면역, 대사질환에 초점을 맞춰 치료제 후보물질을 개발하고 있다.