[과학기술]새 약효를 찾아라

지승욱 박사팀 '신약재창출' 전략 제시

[아시아경제 김수진 기자]국내 연구진들이이미 개발된 약물을 이용해 신약을 재창출할 수 있는 '구조기반 신약재창출'전략을 제시해 관심을 끌고 있다.

한국생명공학연구원 단백체의학연구센터 지승욱 박사

12일 교육과학기술부에 따르면 한국생명공학연구원 단백체의학연구센터 지승욱 박사팀이 싱가포르 난양공대 윤호섭 박사와 협력해 이미 개발된 항암 약물이 원래 표적이 아닌 다른 질환 표적 단백질에도 결합해 작용한다는 사실을 최초로 발견했다. 지 박사팀은 이로부터 기존 약물을 다른 질환의 치료제로 개발하는 구조기반 신약재창출(drug repositioning) 전략을 제시했다.

이번 연구결과는 화학분야 권위지인 '미국 화학회지(Journal of the American Chemical Society)' 1월 7일자 온라인판에 발표됐다.

신약재창출이란 임상에서 실패했거나 시판중인 기존 의약품을 재평가해 새로운 약효를 발굴하고 다른 질병의 치료제로 사용하려는 시도를 가리킨다. 이번에 제시된 구조기반 신약재창출 전략은 기존 약물이 원래 목적하는 질환이 아닌 다른 질환의 표적 단백제와 결합하는 '교차결합'을 발굴해 신약으로 개발하는 것.

신약재창출 전략은 약물개발에 드는 시간과 비용을 줄이고 개발 성공 확률을 높일 수 있다는 장점이 있다. 일반적인 신약개발의 경우 임상과정을 거쳐 신약으로 승인받기까지 10년 이상의 기간과 10억달러 이상의 자금이 필요하지만, 신약재창출은 이미 전임상이나 임상 초기 단계를 거친 약물을 대상으로 해 개발단계가 확 줄어든다.

신약재창출의 대표적 성공사례는 미국 화이자 사의 비아그라(Viagra)가 꼽힌다. 원래 고혈압 및 협심증 치료제로 개발중이던 비아그라는 임상 단계에서 약효가 부족한 것으로 판명됐다. 이후 약물 투여량을 늘리기 위해 다시 임상을 하던 과정에서 발기부전치료라는 새로운 약효를 발견한 것. 비아그라는 현재 연간 16억달러 이상의 매출을 기록하는 '효자상품'이다.

지 박사팀은 임상에서 개발중인 항암 약물 뉴틀린-3(Nutlin-3)이 백혈병, 당뇨, 정신분열증 등의 발병에 관여하는 단백질인 Bcl-2계 단백질과도 결합해 질환 치료에 사용될 수 있다는 것을 발견했다. 원래 뉴틀린-3은 MDM2 단백질을 표적으로 고형암 등의 치료가 목적인 약물이지만, 실험 과정에서 MDM2 단백질과 Bcl-2계 단백질 모두 p53 단백질과 결합하는 과정이 유사하다는 것을 발견한 것. 연구진은 p53 단백질을 모사한 뉴틀린-3이 Bcl-2계 단백질과도 결합해 약효를 발휘할 것이라는 가설을 세웠고 이 가설은 맞아떨어졌다.

지 박사는 "이번 연구 결과처럼 하나의 약물이 2개 이상의 표적을 동시에 공격할 수 있다면 치료 효과의 시너지를 창출할 수 있다"면서 "이번 연구는 1개 약물이 어떻게 2개의 서로 다른 질환 표적단백질에 결합해 작용할 수 있는지 분자 수준의 메커니즘을 규명한 것"이라고 연구 의의를 밝혔다.