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"GLP-1을 식욕 억제 신호로 이해하는 것은 절반의 설명입니다. 학계는 이제 GLP-1이 뇌가 정보를 연산하는 방식 자체에 주목하며 이 물질을 다양한 질환에 적용할 가능성에 집중하고 있습니다."
팡지핑 미국 럿거스대 로버트우드존슨 의대 교수(뇌대사센터장)는 3일 서울 중구 소공동 웨스틴조선호텔 서울에서 아시아경제 주최로 열린 '2026 굿브레인 콘퍼런스' 기조강연에서 이렇게 말했다. 팡 교수는 '글루카곤 유사 펩타이드(GLP)-1 : 대사 호르몬에서 뇌 회로 신호로'를 주제로 비만 치료제로 알려진 GLP-1이 뇌에서 실제로 어떤 일을 하는지에 대한 연구 결과를 발표했다.
팡지핑 미국 럿거스대학교 의과대학 교수가 3일 서울 중구 웨스틴조선호텔 서울에서 '브레인 레볼루션: GLP-1이 바꿀 인류의 미래'라는 주제로 열린 ‘2026 굿브레인 콘퍼런스’에 참석해 기조강연을 하고 있다. 강진형 기자
GLP-1은 음식을 먹으면 장에서 나오는 호르몬으로, 혈당을 낮추고 식욕을 억누르는 기능을 한다. 현재 전 세계에서 판매되는 비만 치료제는 모두 이 호르몬의 기능을 흉내 낸 약이다. GLP-1이 '살 빼는 호르몬'으로 알려져 있는 배경이다. 팡 교수는 "이러한 설명은 GLP-1에 대한 절반의 설명에 불과하다"고 운을 뗐다. 그러면서 GLP-1의 핵심적인 역할로 "뇌 신경세포에 대한 작용"을 꼽았다.
20년 가까이 '뇌가 만드는 GLP-1'을 파고든 팡 교수는 우리 몸에서 GLP-1이 만들어지는 장소에 주목한다고 말했다.
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그는 "GLP-1은 장뿐만 아니라 뇌 안에서도 직접 만들어지는데, 이렇게 GLP-1을 생성하는 신경세포는 우리 몸에서 뇌가 수행하는 일들을 조절하는 데 중요한 역할을 할 수 있다"고 설명했다. GLP-1은 단순히 배가 부르다는 신호를 뇌에 전달해주는 '전령'이 아닌, 뇌 안의 신호가 얼마나 강하게 전달될지를 조절하는 '관리자'에 가깝다는 것이 그의 이야기다.
팡 교수는 이어 "GLP-1은 단순한 호르몬이 아니라 신경조절물질"이라고 강조했다. 호르몬과 신경조절물질의 차이는 작동 방식에 있다. 호르몬은 혈액을 타고 온몸을 돌며 각 체내 요소에 다양한 지시를 내린다. 반면 신경조절물질은 뇌 안의 특정 회로에만 붙어 그 회로로 오가는 신호를 키우거나 줄인다. GLP-1은 명령을 내리는 쪽이 아닌 직접적으로 체내 각 요소의 작용을 조절하는 역할을 한다는 게 팡 교수의 설명이다.
최근 팡 교수 연구팀이 수행한 실험에선 GLP-1이 뇌에서 작용하는 과정이 한층 명확하게 규명됐다. 연구팀은 특정 유전자를 넣거나 없애 원하는 세포에만 표시가 나타나도록 만든 실험용 쥐를 사용했다. GLP-1을 만드는 신경세포와 GLP-1을 받아들이는 신경세포에만 각각 형광 단백질이 발현되도록 한 다음, 수백만 개의 신경세포 가운데 목표 세포만 골라 볼 수 있게 한 것이다.
여기에 광유전학 기법이 더해졌다. 빛에 반응하는 단백질을 이 세포들에만 심어 파란빛을 쬐면 해당 세포만 켜지도록 만드는 방식이다. 연구팀은 이렇게 특정 회로만 인위적으로 작동시킨 뒤 신호를 받는 쪽 신경세포에 미세전극을 꽂아 전달되는 신호의 세기를 직접 측정했다
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. 팡 교수는 "그간 GLP-1 치료제가 체중을 줄인다는 사실은 깊이 이해됐지만, 뇌 안에서 정확히 어느 경로를 거쳐 그 효과가 나타나는지는 밝혀지지 않았다"며 "약은 있는데 설계도는 없는 상태였던 셈"이라고 말했다.
GLP-1이 뇌 안에서 작용하는 경로가 규명되면 치료제의 다양한 부작용을 잡아낼 수 있다. 지금의 GLP-1 치료제는 몸 전체의 수용체에 한꺼번에 작용한다. 살이 빠지는 효과와 함께 구역감이나 소화 불량 같은 부작용이 따라오게 된다. 어떤 회로가 어떤 결과를 만드는지 알게 되면 원하는 회로만 겨냥해 효과는 남기고 부작용은 피하는 약을 설계할 수 있다. 팡 교수는 "최근 GLP-1이 뇌 회로에 작용하는 다양한 기전을 규명하기 위한 연구가 다방면으로 이뤄지고 있다"며 "예컨대, 다양한 질환 환경이나 신체 상태에 따라 나타나는 특성이 밝혀지면서 이 물질을 활용한 치료제 개발의 가능성이 .。 넓어지고 있다"고 말했다.
그는 이런 연구가 비만 질환에만 국한되지 않는다고 특히 강조했다. 팡 교수는 "신경세포 사이의 신호 전달이 무너지는 것은 비만만의 문제가 아니다"며 "우울증 같은 정신질환은 물론 알츠하이머나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환도 결국 이 신호 전달의 이상에서 출발한다"고 강조했다. GLP-1이 그 신호를 조절할 수 있다면 비만 치료제가 뇌질환 치료제로 넘어갈 길이 열린다는 것이다.
팡 교수는 "GLP-1을 단순한 대사 질환 치료 표적이 아니라 강력한 신경조절 시스템으로 이해해야 하는 시대에 들어서고 있다"며 "GLP-1과 회로 특이적 신경조절물질이 뇌 질환 치료를 바꿀 열쇠"라고 강조했다.
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