제약 기술로 비만을 극복할 수 있을까요?

주간 체중 감량 약물인 Wegovy를 홍보하는 밝은 녹색 광고가 뉴욕 지하철 곳곳을 덮고 있습니다. Ozempic은 유명 인사들이 Ozempic 파티를 주최한다는 루머로 헤드라인을 장식했습니다. Mounjaro는 최근 FDA 승인을 받은 약물 중에서도 전 세계적으로 인기가 높은 제품으로 소셜 미디어의 주목을 받고 있습니다.

원래 2형 당뇨 치료제로 개발된 GLP-1 수용체 길항물인 Ozempic, Wegovy(모두 Novo Nordisk 제품)와 복합약인 Mounjaro(Eli Lilly 제품)는 체중 감량제로서의 잠재적인 이점을 노리는 고객들의 수요 증가로 재고 부족 사태를 경험했습니다. 비만은 전 세계 인구의 약 1/3에 영향을 미치는 세계적인 문제로, 2035년까지 비만율이 50%를 넘어설 것으로 예상하고 있습니다. 이는 관상동맥 심장병, 고혈압, 2형 당뇨와 같은 다양한 질병 위험의 증가로 이어집니다.

이처럼 증가하는 위기에 대응하기 위해, GLP-1 수용체 길항물과 GIP 유사체 및 관련 치료법과의 결합 잠재력이 비만과 관련 질병의 유망한 치료 옵션으로 떠올랐습니다. 이러한 과학적 접근법 간의 차이와 체중 감량의 미래를 이해하는 것이 이 분야의 혁신을 한 단계 더 발전시키는 데 중요합니다.

인체는 당을 어떻게 처리하고 혈당량을 어떻게 조절하나요?

인체는 혈당을 균형 있게 유지할 수 있는 기능이 있습니다. 혈당이 낮아지면 췌장의 알파 세포가 글루카곤 호르몬을 생성하며 간에서 당을 더 많이 만들어 혈류로 보내도록 지시합니다. 혈당이 높아지면 췌장의 베타 세포가 인슐린을 생성해 인체가 지방과 근육은 물론 간과 다른 인체 조직에서 당을 사용 또는 저장하는 데 도움을 줍니다.

가스트린 억제 폴리펩티드(GIP)와 글루카곤 유사 펩타이드-1(GLP-1)는 모두 장에서 분비되는 호르몬으로, 인슐린 생성 조절에 중대한 역할을 하므로 비만과 당뇨에서 중요한 의미를 갖습니다. 인슐린은 혈당량을 균형 있게 유지하는 데 꼭 필요합니다. 혈당이 낮아지면 췌장의 알파 세포가 글루카곤 호르몬을 생성하며 간에 당을 더 많이 만들도록 지시합니다. 혈당이 높아지면 췌장의 베타 세포가 인슐린을 생성하여 인체가 에너지를 사용 또는 저장하는 데 도움을 줍니다.

GIP는 인슐린과 글루카곤 생성을 활성화하고 인슐린 생성 세포를 세포사로부터 보호하면서 동시에 증식을 촉진합니다. GLP-1은 췌장에서의 인슐린 분비를 활성화하며 동시에 글루카곤 분비를 억제합니다.

비만을 약물로 어떻게 관리할 수 있나요?

현재 당뇨와 비만을 관리할 수 있는 약물은 여러 가지가 있습니다. 세마글루타이드(제품명: Ozempic, Wegovy)와 같은 GLP-1 수용체 길항물은 GLP-1의 작용을 모방하여 인슐린 생성을 활성화합니다. 티르제파타이드(제품명: Mounjaro)는 GLP-1 수용체 길항물과 GIP 유사체를 결합합니다. GLP-1 수용체 길항물은 세포 내 글루카곤 유사 펩타이드-1 수용체와 결합되며 GIP 유사체는 GIP의 기능을 모방합니다. 두 물질 모두 인슐린 생성을 활성화합니다. 최근 개발된 신약, 레타트루타이드는 GIP, GLP-1 및 글루카곤 길항물로, 조기 임상 시험에서 유용한 결과를 제공하고 있습니다.

다음은 체중 감소 효과가 기대되는 약물과 GLP-1 수용체 길항물의 요약 정보입니다.

    1.  세마글루타이드(제품명: Ozempic, Wegovy)와 같은 GLP-1 수용체 길항물

    2.  병용 요법

           a.    1.  티르제파타이드(제품명: Mounjaro)와 같은 GLP-1 및 GIP 수용체 길항물

           b.    레타트루타이드와 같은 GLP-1, GIP 및 글루카곤 수용체 길항물

체중 감소 약물 이면의 과학

GLP-1 및 GIP 수용체를 활성화하면 체내 당 대사와 지질 대사가 증가합니다. 대사가 증가하면 식욕과 소화율이 감소하며 동시에 비만을 줄이고 비만 관련 질병의 위험을 낮출 수 있는 기능이 향상됩니다. 주요 효과는 다음과 같습니다.

• 인슐린 분비: 혈당이 높아지면 GLP-1과 GIP가 췌장 베타 세포의 인슐린 분비를 활성화할 수 있습니다. 이 경우, 결과적으로 혈당이 낮아집니다.
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• 위 배출: GLP-1과 GIP는 위에서 장까지 음식의 이동 속도를 늦출 수 있습니다. 이는 포만감을 길게 유지하여 식욕과 칼로리 섭취를 줄이는 데 도움이 됩니다.  
• 식욕 조절: GLP-1과 GIP는 배고픔과 포만 신호를 제어하는 뇌 영역에 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 배고픔을 적게 느끼고 포만감을 줌으로써 식욕과 음식 섭취를 줄이는 데 도움이 됩니다.  

병용 요법의 중요성

병용 요법에서 고려해야 할 중요한 요인이 시너지입니다. 시너지는 여러 약물을 병용하는 데 따른 효과가 각 약물의 개별 효능의 합계보다 큰 경우를 의미합니다. 약물 치료에서 GLP-1 수용체 길항물과 GIP 유사체를 병용할 경우 중요한 점은 두 주요 호르몬 중 하나가 아닌 두 분자 경로가 모두 영향을 받는다는 것입니다. 세마글루타이드와 같은 단일 요법 약물의 경우 인체와 쥐를 대상으로 한 시험에서 일부 약물 효과에 대해 내성이 생기는 것이 밝혀졌습니다. 병용 요법은 여러 경로가 표적이 되므로 약물의 효과에 내성이 생기지 않도록 방지하는 데 도움이 됩니다. 병용 요법에서 고려해야 할 또 다른 요인은 복용량입니다. 병용 요법은 일반적으로 개별 약물의 복용량이 적어 특정 부작용을 방지할 수 있습니다.

임상 시험과 실제 결과는 어떻게 나타나나요?

여러 임상 시험에서 GLP-1 수용체 길항물과 GIP/GLP-1 수용체 길항물 병용 요법이 위약 또는 기타 치료와 비교할 때 당뇨 및/또는 비만 환자의 체중을 크게 감소시킬 수 있다는 결과가 도출되었습니다.  

New England Journal of Medicine에서는 세마글루타이드와 티르제파타이드의 효능을 강조한 주목할 만한 연구가 발표되었습니다. 1961명의 참가자를 대상으로 세마글루타이드 2.4mg과 식이조절 및 운동을 병행한 이중 맹검 연구 결과, 68주 동안 참가자 중 절반이 체중의 15%가 감소하는 효과를 보였으며 참가자 중 1/3은 체중의 20%가 감소했습니다. 반대로 생활 습관에만 변화를 준 위약 그룹은 체중의 2.4%가 감량되었습니다. 2539명을 대상으로 티르제파타이드 5mg, 10mg, 15mg을 복용한 그룹과 생활 습관에 개입한 그룹을 나눈 다른 연구에서는 티르제파타이드를 복용한 각 그룹별로 15%, 32%, 36%의 참가자가 25% 이상 체중이 감소했습니다. 생활 습관에만 개입한 그룹 중 체중이 감소한 비율은 1.5%에 불과했습니다.

2형 당뇨 환자를 대상으로 티르제파타이드와 세마글루타이드를 비교한 연구에서는 티르제파타이드 복용 환자 중 82 ~ 86%의 당화혈색소 수치가 7% 미만으로 감소한 반면 세마글루타이드 복용 환자의 수치는 79%에 그처 티르제파타이드의 효능이 더 큰 것으로 나타났습니다.

또한 GLP-1, GIP, 글루카곤과 같은 표적 결합 약물에서 더 눈에 띄는 영향을 확인했습니다. Eli Lilly의 최근 2상 임상 시험 결과에서는 참가자의 평균 체중 감소율이 약 24%로 나타났습니다. 규모가 더 큰 3상 임상 시험에서도 같은 결과가 나타난다면 Eli Lilly의 체중 감소 약물 포트폴리오가 더욱 크게 확장될 수 있을 것입니다.

GLP-1 수용체 길항물과 GIP 기반 치료법의 인기와 영향력

Ozempic은 미디어 광고에 힘입어 미국 내 처방률이 급증하고 있습니다. 지난 해 Ozempic 처방은 111% 증가했으며 2017년 승인 이래로 2형 당뇨 치료제 시장을 선도하는 약물로 자리매김했습니다(그림 1). 주로 2형 당뇨 치료제로 처방되는 Ozempic은 2023년까지 Wegovy 부족으로 인해 만성 체중 관리 목적으로도 사용되고 있습니다.

티르제파타이드는 2022년 5월, Mounjaro라는 제품명으로 미국에서 승인을 받았으며 2023년 1분기에 5억 3760만 달러의 수익을 Eli Lilly에 가져다 주었습니다. 이 약은 비만 관리 치료제로 미국 FDA 패스트트랙 승인을 받으면서 유사 효능을 가진 세마글루타이드와의 경쟁이 예상됩니다.

학술 간행물 트렌드와 특허 분석

CAS Content Collection에서 세마글루타이드 관련 간행물을 검색한 결과, 2019년에서 2022년 사이에 간행물이 두 배 넘게 증가한 것으로 나타났습니다. 세마글루타이드 관련 특허 또한 2011년 2건에서 2022년 109건으로 증가했습니다. 특히 체중 감소 관리 측면에서 세마글루타이드 연구에 대한 관심이 커지면서 간행물 수는 더 증가할 것으로 예상됩니다.

CAS Content Collection에 따르면 최근 10년 동안에는 신약인 티르제파타이드의 간행물 수가 많지 않았습니다. 그러나 학술지 간행물의 경우 2021년 34건에서 2022년 72건으로 증가했습니다. 이 기간에는 티르제파타이드와 관련된 특허도 증가했습니다. 티르제파타이드에 대한 더 많은 임상 시험이 완료되고 체중 감소 관리 효능에 대한 FDA 승인을 받으면서 간행물 수가 급증할 것으로 예상됩니다.

파이프라인 분석

당뇨와 체중 감소를 위한 신약 개발은 활발한 연구가 진행되고 있는 분야로, Novo Nordisk가 파이프라인에 경구용 세마글루타이드 의약품을 배치한 임상 시험의 다양한 단계에 여러 유망한 후보가 포함되어 있습니다. 경구용 세마글루타이드는 아직 1상 단계이며 당뇨 관리를 위한 25mg, 50mg 세마글루타이드는 3상 단계에 있습니다. 또한 당뇨 치료를 위한 경구용 GLP-1/GIP 병용 치료에 대한 2상 시험도 현재 진행 중입니다. 티르제파타이드는 현재 비알코올성 지방간염(NASH) 치료를 위한 2상 시험 단계에 있으며 박출률 보존 신부전(HFpEF), 폐쇄성 수면 무호흡증, 비만 질병률 및 사망률, 심혈관 추출물에 대한 3상 시험이 진행 중입니다. 티르제파타이드는 만성 비만 치료를 위한 패스트트랙 지정과 함께 규제 승인이 멀지 않은 상황입니다. Eli Lilly는 또한 1상 시험 단계에 있는 당뇨 치료를 위한 GIP/GLP 상호 작용제 펩타이드를 보유하고 있습니다.

향후 전망

비만과 2형 당뇨 환자가 전 세계적으로 계속 증가하면서 GLP-1 수용체 길항물과 GIP 기반 치료법에 대한 높은 기대와 함께 관련 간행물과 파이프라인 개발 또한 증가하고 있습니다. 이 치료법의 성공과 영향력은 임상 시험에서 보고된 긍정적인 결과와 참가자 수 증가에서도 알 수 있습니다. 체중 감소 관리에 대한 다음 연구 분야는 Mounjaro와 같은 최신 의약품을 포함하는 병용 요법과 레타트루타이드의 조기 시험이 될 것입니다. 이러한 의약품은 인체의 자연스러운 호르몬 반응을 활용하여 체중 감소 및 대사 조절에 대한 새로운 접근법을 제시할 뿐 아니라 다른 질병 치료에도 영향을 미치게 될 것입니다. 새로운 치료법과 주요 발전 현황에 대해 자세히 알아보려면 RNA 치료법, 엑소좀, 지질 나노 입자 등에 대한 CAS의 심도 깊은 통찰력 보고서를 살펴보십시오.