(Helena Safavi, left, helps her colleague, José Rosado from Maputo, Mozambique, sort cone snails collected by scuba divers near the Solomon Islands in the south Pacific. The scientists set up a mobile lab on the diving ship to dissect and preserve the biological samples. Credit: Adam)
앞서 소개한 것처럼 청자고둥 (Cone Snail)의 일종인 Conus geographus은 속효성 인슐린을 이용해서 먹이인 물고기를 저혈당에 빠뜨린 후 마비된 물고기를 잡아 먹는 독특한 사냥 기술을 지니고 있습니다. 과학자들은 청자고둥의 인슐린을 연구해 당뇨 환자에게도 효과적인 속효성 인슐린을 개발하려고 노력하고 있습니다.
유타 대학의 연구팀은 청자고둥의 속효성 인슐린을 인간에서 사용하는데 문제가 되는 부분을 해결하기 위해 하이브리드 인슐린을 개발했습니다. 연구팀에 따르면 청자고둥의 인슐린은 사람의 인슐린처럼 프로 인슐린 상태에서 분해되어 인슐린으로 작용하는 것이 아니라 바로 작용하기 때문에 반응 속도가 매우 빠릅니다. 문제는 청자고둥의 인슐린이 어류에 최적화되어 있어 사람에서는 효과가 약하다는 것입니다. 반응 속도는 빠르지만, 제대로 효과를 보려면 20-30배에 달하는 양을 투약해야 해서 실용성이 떨어지고 부작용의 가능성이 있습니다.
연구팀은 청자고둥 인슐린에서 인슐린 수용체에 결합하는 부분을 추출하고 결합 부위가 제거된 사람 인슐린을 합성해 하이브리드 인슐린을 만들었습니다. 이 인슐린은 크기가 작기 때문에 미니 인슐린으로 불리는데, 쥐를 이용한 동물 실험에서 사람 인슐린과 비슷한 효과를 지니면서 반응 속도가 빨랐습니다. 같은 포유류인 쥐에서 잘 반응한다면 사람에서도 잘 반응할 가능성이 있습니다.
물론 실제 임상에서 사용할 수 있는 속효성 인슐린으로 개발되기까지는 많은 과정이 남아 있습니다. 부작용이 적고 효과가 빠르다고 해도 현재 나와 있는 다른 속효성 인슐린보다 최소한 동등한 효과를 거두지 않는다면 상용화가 어렵습니다. 그래도 정말 독특한 생물에서 찾은 독특한 약물 후보 물질임에 분명합니다.
척추동물처럼 잘 발달된 혈액과 순환계를 지닌 것도 아닌 단순한 연체동물이 척추동물에게 극도로 빠른 속도로 작용하는 인슐린을 진화시켰다는 것 자체가 진화의 가장 놀라운 부분 중 하나일 것입니다.
참고
A structurally minimized yet fully active insulin based on cone-snail venom insulin principles, Nature Structural and Molecular Biology (2020). DOI: 10.1038/s41594-020-0430-8 , www.nature.com/articles/s41594-020-0430-8
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