고려대, 골다공증 진단·치료 모니터링 기술 개발

[이데일리 신하영 기자] 고려대 연구진이 골다공증 위험성을 조기 진단하고 치료과정을 모니터링하는 기술을 개발했다.

왼쪽부터 구세영 교수(제1저자/협성대), 이은정 박사후연구원(제1저자/고려대)과 교신저자인 박석인 교수, 김종승 교수(사진=고려대 제공)

고려대는 김종승(화학과)·박석인(생화학분자생물학교실) 교수팀이 이러한 연구 성과를 거뒀다고 6일 밝혔다. 이번 연구는 정부가 지원하는 리더·중견연구사업 등의 지원을 받아 수행했다. 연구 결과는 국제 저명 학술지(Angewandte Chemie International Edition) 2월 5일자로 게재됐다.

골다공증은 작은 충격에도 쉽게 골절이 발생하는 질환이다. 우리나라 50세 이상의 골다공증 유병률은 22.4%에 달한다. 노화에 의해 흔히 발병하는 질환이지만 골절이 생기기 전까지는 특별한 증상이 없어 조기 진단 기술이 필요하다.

현재 골다공증 진단 방법으로는 X-ray를 이용한 골밀도 검사나 혈액 내 골지표 검사가 주로 활용된다. 문제는 골 감소 현상의 직접적 원인을 평가할 수 없어 골다공증 위험도를 조기에 판별하기에는 한계가 있다는 점이다.

연구팀은 골 감소 현상의 직접적 원인 중 하나인 파골세포의 과활성 현상에 주목했다. 이를 활용한 새로운 골 감소 평가 방법을 제시한 것이다.

파골세포는 뼈를 구성하는 주요 세포 중 하나다. 뼈의 흡수 과정을 통해 뼈조직 형태와 강도를 유지하면서 손상된 뼈를 복원하는 생리적 기능을 담당한다. 그러나 과도하게 활성화된 파골세포는 무분별한 뼈 파괴를 일으킨다. 이는 골다공증·류마티스·관절염 등의 원인이 된다.

연구팀은 공동연구팀은 파골세포가 뼈 흡수 과정에서 분비하는 효소(카텝신 K)에 주목했으며, 이를 검출하는 형광프로브를 개발했다. 파골세포의 활성을 실시간으로 관찰하는 연구에 성공한 것이다.

연구팀이 개발한 형광 프로브를 활용하면 골밀도 위험도를 조기에 진단할 수 있다. 또한 골감소 억제 약물 투여에 따른 파골세포 활성 감소를 실시간으로 관찰, 골다공증 치료에서 핵심 평가도구로 활용될 수 있음을 확인했다.

김종승·박석인 교수는 “이번 연구를 통해 개발된 카텝신 K 검출 형광 프로브는 골다공증 위험도 조기진단과 치료 모니터링에 있어 중요한 진전을 이룰 것”이라며 ”“또한 뼈 질환의 매커니즘 이해와 치료 전략 개발에도 새로운 돌파구를 제공할 것“이라고 기대했다.