암, 치매 등 인류의 건강수명을 위협하는 질병들과 코로나19 사태 등 새롭게 발생하는 치명적인 감염병들의 병인을 규명하고 치료법을 제시하기 위해 인공지능, 항암, 항바이러스, 감염, 미세먼지, 면역치료 등을 키워드로 생명과학과 의과학·의공학의 유기적인 공동연구를 수행하고 있는 지스트 연구센터의 이름은 무엇일까요?
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멀티모달 근감소증 치료 컨소시엄은 기초연구에서 임상, 산업화까지 전주기를 통합한 국가 전략형 연구입니다. ARPA-H 모델은 원래 미국에서 시작된 High-Risk, High-Impact 연구 철학을 따릅니다. 성공 확률은 낮지만 성공하면 인류 건강 패러다임 자체를 바꿀 수 있는 도전적 연구를 지원하죠. 한국형 ARPA-H 역시 동일한 철학을 적용하며, 다양한 분야의 전문가들이 협력하는 혁신 생태계 구축을 목표로 합니다.
근감소증(sarcopenia)은 단순 노화 현상이 아니라 낙상, 골절, 대사성 질환, 인지기능 저하 등 다양한 질환의 핵심 위험 요인입니다. 저희 컨소시엄은 이를 단순히 늦추는 것을 넘어, 되돌릴 수 있는 노화(reverse aging)로 접근합니다. 이를 위해 신약 후보 발굴, AI 기반 바이오마커, 디지털 재활기술 등 다양한 기술과 학문을 결합한 ‘멀티모달(multimodal)’ 전략을 수행합니다. 이 접근은 근육의 양뿐 아니라 질과 기능 회복까지 목표로 합니다.
컨소시엄은 광주과학기술원(GIST)을 중심으로 서울아산병원, 인하대병원, 경북대병원, 동국대, (주)제이디바이오사이언스, 아벤티, 엔젤로보틱스, 엑소시스템즈, 디파이 등 10여 개 기관이 참여하며, 30명 이상의 연구자가 활동 중입니다. 총 150억 원 규모의 연구비가 투입돼 올해 12월 1단계 연구가 마무리될 예정이며, 평가를 통해 2단계 연구로 확장됩니다.
지난 1년간 저희는 근육 노화의 핵심 경로인 마이오카인–미토콘드리아–대사 축(Myokine–Mitochondria–Metabolism axis)을 조절하는 신약 후보를 발굴하고 고령 동물 모델에서 효능을 검증했습니다. 특히 세계 최초로 발견한 신규 마이오카인 AMPEX (Aged Muscle Protecting Exerkine)은 노화 근육에서 근육량과 근력을 동시에 개선하는 효과를 보였습니다.
또한 대사 조절 인자인 PDK4를 제어하는 화합물 개발을 통해 근감소증뿐 아니라 대사성·퇴행성 질환까지 적용 가능한 가능성을 확인했습니다. 아울러 AI 기반 다중 오믹스 분석을 통해 근감소증 환자의 유전자 발현, 단백체, 근력, 보행 데이터를 통합 분석하고 조기 진단용 바이오마커와 디지털 바이오마커를 확보했습니다. 이를 기반으로 치료 반응을 실시간으로 평가할 수 있는 스마트 디지털 치료기기 플랫폼 구축도 진행 중입니다.
근감소증을 단순 노화 증상이 아닌 ‘관리형 질환’으로 전환하고, 조기 진단과 맞춤형 치료가 가능한 체계를 구축하는 것이 핵심 목표입니다. 이를 통해 노년층의 건강수명(healthspan)을 연장하고, 사회적 의료비 부담을 줄이며, 노인의 삶의 질(QoL)을 근본적으로 향상시키고자 합니다. 또한, 멀티오믹스 데이터를 인공지능으로 통합 분석해 개인 맞춤형 정밀 근육 의학 체계를 구축함으로써, 근감소증뿐 아니라 심혈관·신경퇴행성 질환 등 다양한 노화성 질환 치료로 확장될 수 있을 것으로 기대합니다.
저는 지난 15년간 근육, 노화, 대사 조절 연구에 집중해 왔습니다. 2009년 Cell Metabolism 제1저자 논문을 시작으로 현재까지 140편 이상의 SCI(E) 논문을 발표했으며, 총 인용 횟수 15,000회 이상을 기록했습니다. 2024년에는 Clarivate Highly Cited Researcher(세계 상위 1%)로 선정되었고, 2022년부터 2025년까지 Stanford–Elsevier 세계 상위 2% 과학자 명단에도 연속 등재되었습니다.
주요 연구 분야는 △차세대 NAD⁺ 부스터 개발, △근육–전신 신호 네트워크 분석, △근육의 직접 구조적 조절 기능 규명, △3D 바이오프린팅 기반 근육 재생 등입니다. 특히 근육이 단순 신호 전달 기관이 아니라 다른 단백질과 결합해 직접 구조적 변화를 유도하는 ‘직접 효과자(direct effector)’임을 규명했고, 자체 개발한 생체기능성 바이오잉크를 활용한 근육 재생 기술도 구현했습니다. 이를 통해 근육 노화의 기초 원리를 밝히고, 이를 대사치료·재생의학·항노화 기술로 확장하는 것을 목표로 하고 있습니다.
향후 연구의 핵심 목표는 ‘노화를 되돌릴 수 있는 정밀의학(Precision Rejuvenation)’ 구축입니다. 우선 멀티모달 근감소증 치료제 컨소시엄을 한국형 ARPA-H의 대표 성공 사례로 완성할 계획입니다. 이어 AMPEX, PLA 유도체, 차세대 NAD⁺ 부스터를 중심으로 국내외 제약사와 공동 임상 및 기술이전을 추진하여 실험실의 발견을 실제 치료로 연결할 예정입니다. 또한 근육 중심 전신 노화 조절 네트워크를 규명해, 근육 회복이 뇌·간·면역계 등 다른 기관의 기능 회복으로 이어지는 '시스템 노화 제어 (Systemic Rejuvenation)' 개념을 실증할 계획입니다.
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