(Transmembrane proton transport and mitochondrial uncoupling by classical protonophores and arylurea substituted fatty acids. Credit: Chemical Science (2026). DOI: 10.1039/d5sc06530e)
위고비 (세마글루타이드) 같은 새로운 비만 치료제의 등장으로 비만 치료에 새로운 길이 열렸긴 했지만, 여전히 비만은 심각한 보건 문제입니다. 위고비 같은 신약도 한계가 있기 때문입니다.
기본적으로 위고비는 GLP-1 수용체 작용제로, 뇌의 식욕 중추에 작용하여 포만감을 높이고 배고픔을 줄이며, 위 배출 속도를 늦춰 식사량을 감소시키고 혈당을 조절하는 다중 기전을 통해 체중 감량 효과를 유도하는 비만 치료제입니다. 이는 체내 자연 호르몬인 GLP-1과 유사하게 작용하지만, 훨씬 더 길게 체내에서 지속되어 효과가 지속되도록 개발됐습니다.
하지만 효능을 반대로 말하면 부작용이 될 수 있습니다. 뇌의 중추에 작용해 배고픔을 줄이지만, 무기력증과 우울증을 유발할 수 있으며 위 배출 속도가 느려지기 때문에 메스꺼움, 구토, 설사, 변비, 복통, 복부 팽만감 등 소화기계 이상 반응이 나타날 수 있습니다. 그리고 드물지만 췌장염, 신부전, 담석증을 일으킵니다. 또 근육 감소가 동반되는 경우가 많아 끊었을 경우 요요 현상이 나타나면서 근육은 줄고 지방만 늘어나 더 나쁜 형태의 비만으로 진행할 우려가 있습니다.
시드니 공대의 트리스탄 라울링 교수 (Associate Professor Tristan Rawling from the University of Technology Sydney (UTS))가 이끄는 연구팀은 미토콘드리아에서 에너지 생산을 높여 체중을 줄이는 새로운 기전의 치료제를 연구했습니다.
. 미토콘드리아의 세포의 발전소 같은 역할을 하는 세포 소기관으로 에너지 대사를 통해 산소를 소비하고 ATP처럼 세포가 바로 사용할 수 있는 에너지원을 생산합니다. 이 과정에서 일부는 열 에너지로 바뀌는데, 이렇게 열을 더 많이 소모하도록 만드는 약물이 미토콘드리아 언커플러(mitochondrial uncouplers)입니다.
놀랍게도 미토콘드리아 계열 약물은 생각보다 이른 1930년대에 처음 등장했습니다. 1차 세계 대전 당시 탄약 공장에서 일하던 노동자들이 DNP(2,4-Dinitrophenol)라는 물질에 노출된 후 체중이 감소하는 것이 관찰되면서 DNP가 체중 조절 약물로 등장했던 것입니다. 그러나 DNP는 치료 용량과 치명적인 용량의 차이가 매우 적어 상당히 위험한 약물이었고 결국 사망하는 환자들이 나오면서 금방 중단됐습니다.
연구팀은 DNP보다 약하게 미토콘드리아를 조절하는 약한 미토콘드리아 언커플러 (mild mitochondrial uncouplers)를 개발하기 위해 아릴우레아 치환 지방산(arylurea substituted fatty acids)을 활용한 새로운 분자를 설계했습니다. 실험실 연구에서 이 새로운 약물은 미토콘드리아의 열 생산을 늘리면서도 치명적인 수준까지 기능을 방해하지 않았고 세포의 산화 스트레스를 감소시키는 것으로 나타났습니다.
연구팀은 미토콘드리아를 약건 더 일하게 하는 방식으로 운동량을 늘리지 않고도 에너지 소모를 늘리고 산화 스트레스도 감소시켜 비만·대사질환 외에도 노화, 신경질환에도 도움이 될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 위고비 같은 GLP-1 계열 약물을 부작용으로 오래 복용하기 힘든 경우에 새로운 대안이 될 수 있는 것입니다.
다만 아직은 초기 연구 단계라 운동량을 늘리지 않고도 열량 소모를 더 늘릴 수 있는 신약 개발을 장담하긴 이른 상태입니다. 또 위고비 같은 부작용은 나타나지 않더라도 이 약물 역시 다른 부작용을 일으킬 가능성을 배제하기 어렵습니다. 따라서 약물 부작용 없이, 그리고 치료비에 대한 부담 없이 건강하게 체중을 관리하는 방법은 먹는 것을 좀 줄이고 운동을 좀 늘리는 것입니다. 결국 생활 습관 교정이 가장 좋은 방법이고 약물은 보조적인 방법이라는 점을 항상 생각해야 합니다.
참고
https://phys.org/news/2025-12-scientists-boost-mitochondria-calories.html
Ethan Pacchini et al, The role of transmembrane proton transport rates in mild mitochondrial uncoupling by arylamide substituted fatty acids, Chemical Science (2026). DOI: 10.1039/d5sc06530e
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