미국 국립보건원(NIH) 연구진이 오젬픽(Ozempic)과 위고비(Wegovy) 같은 블록버스터 체중 감량 약물이 왜 결국 예전만큼 효과를 내지 못하는지 알아내기 위해 생쥐의 뇌세포 깊숙이 들여다보았다. 스포일러: 다이어트를 어겼기 때문이 아니다.
이번 연구 결과는 NIH 산하 국립일반의학연구소(NIGMS)의 박사후 연구원인 클레어 가오(Claire Gao) 박사가 주도한 생쥐 실험을 기반으로 하며, 오젬픽과 위고비의 활성 성분인 세마글루타이드(semaglutide)가 식욕 조절을 담당하는 뇌 영역인 후방구역(area postrema)에서 사이클릭 아데노신 일인산(cAMP)이라는 신호 분자의 증가를 유발한다는 사실을 밝혀냈다. 하지만 중요한 점은 모든 뉴런이 동일하게 반응하지 않는다는 것이다.
"전부 아니면 전무 현상이 아니었습니다. 우리는 세포 간 cAMP 반응이 연속체에 걸쳐 다양하다는 것을 관찰했습니다."라고 공동 교신 저자인 NIH 국립당뇨병소화기신장병연구소(NIDDK)의 선임 연구원 마이클 크라셰스(Michael Krashes) 박사가 말했다. 쉽게 말해, 일부 뉴런은 cAMP 파티를 오래 지속한 반면, 다른 뉴런은 GLP-1 수용체를 내재화하거나 분해하여 일찍 파티를 접었다.
공동 교신 저자인 NIDDK 연구원 앤드류 루타스(Andrew Lutas) 박사가 이끄는 연구팀은 형광 이미징을 사용하여 살아있는 생쥐 뇌 조직에서 세마글루타이드가 어떻게 작용하는지 관찰했다. 뉴런 내 특정 신호 분자를 차단하거나 제거함으로써 체중 감량에 가장 중요한 세포 경로를 정확히 찾아냈다.
하지만 잠깐, 정체기에 빠진 이들에게 희망이 있다. 연구팀은 로플루밀라스트(roflumilast)라는 약물을 사용하여 cAMP를 분해하는 효소인 PDE4를 차단함으로써 이러한 신호를 연장할 수 있는지 테스트했다. 결과는? 더 많은 뉴런이 장기 지속 반응 모드로 전환되었다. 이는 향후 GLP-1 치료제가 더 오랫동안 효과를 유지하여 환자의 주사 빈도를 줄이고 두려운 체중 감량 정체기를 극복하는 데 도움이 될 가능성을 제기한다.
물론 연구진은 축하하기 전에 훨씬 더 많은 연구가 필요하다고 경고한다. 한계 중 하나는 뇌 조직에서 세포 내 신호 전달을 한 번에 몇 시간밖에 관찰할 수 없었다는 점이다. 연구팀은 향후 연구에서 더 새로운 기술을 사용하여 GLP-1 약물이 며칠 또는 몇 주에 걸쳐 뉴런에 어떤 영향을 미치는지 추적하기를 희망한다.
그동안 이번 발견은 GLP-1 약물 뒤에 숨은 뇌 화학에 대한 더 깊은 통찰을 제공하며, 더 효과적인 체중 감량 치료법 개발을 안내하는 데 도움이 될 수 있다. 물론, 당신의 뉴런이 다시 지루해지지 않는다면 말이다.