통풍 환자에 희소식…요산분해효소 신기술 개발

국내 연구팀, 통풍 치료제 효과 7배 늘리는 방법 나와

▲알부민 단백질의 요산분해효소 결합 형태.[사진제공=한국연구재단]

[아시아경제 정종오 기자] 통풍 치료제 효과를 7배 늘리는 신기술이 개발됐다.

국내 연구팀이 통풍을 유발하는 요산을 분해해 인체에 무해한 물질로 바꿔주는 요산분해효소를 체내에서 오래 지속시키는 신기술을 개발했다. 앞을 통풍 치료 기간과 환자의 고통이 획기적으로 줄어들 것으로 기대한다. 요산은 몸속의 세포가 죽게 될 때 세포 속의 핵산이 분해돼 만들어 지는 유기산이다.

요산분해효소(urate oxidase)는 농도가 높아지면 독성을 가지는 요산을 인체에 무해한 물질로 바꾸어주는 효소를 말한다. 다만 실용화를 위한 임상실험 등을 거쳐야 하기 때문에 신기술을 응용한 치료제가 나오기 까지는 수년 이상의 시간이 걸릴 것으로 예상된다.

혈액 내 요산은 통풍을 일으키는 주범이다. 통풍은 국내에서 최근 5년 동안 환자 수가 연평균 13%씩 증가하고 있는 난치성 염증질환이다. 요산은 사람의 신장과 콩팥을 망가뜨리거나 연골과 힘줄에서 결정을 이뤄 통풍을 유발한다. 기존에 요산의 양을 조절해 통풍을 치료하는 연구가 수차례 진행됐는데 약효의 지속성 문제로 한계에 봉착해 있었다.

요산분해효소를 투입하면 요산을 감소시킬 수 있다. 이 효소는 체내에서 생존기간이 짧다. 최근에는 폴리에틸렌글라이콜을 결합시켜 요산분해효소를 체내에 오래 머무르게 하는 의약품이 개발되기도 했다. 폴리에틸렌글라이콜에 대한 면역반응 문제와 결합했을 때 약효가 감소된다는 연구가 보고돼 새로운 해결책이 필요했다.

연구팀은 사람의 혈액에서 얻어지는 단백질인 알부민을 요산분해효소에 결합시켜 요산분해효소의 효과를 기존 대비 약 7배 정도 오래 지속시키는 성과를 도출했다. 알부민은 혈액에 풍부하게 존재하는 단백질로 인체에 해가 없고 체내에서 오랜 시간 안정적으로 존재하는 성질을 가진다.

연구팀은 알부민을 요산분해효소와 무작위로 결합시키면 약효를 내는 중요 부위가 가려져 효과가 크게 감소하는 것을 발견했다. 중요 부위에만 알부민을 결합시키기 위해 요산분해효소와 알부민 단백질의 연결고리로 클릭화학 반응성을 가진 아미노산을 도입했다. 효소의 중요 부위에 아미노산을 연결한 뒤 알부민 단백질을 결합시킴으로써 선택적 결합을 가능케 하고 약효를 극대화할 수 있었다.

광주과학기술원 권인찬 교수(교신저자)가 주도하고 미국 버지니아주립대 임성인 박사과정생(제1저자)이 이번 연구를 수행했다. 저널 오브 콘트롤드 릴리즈(Journal of Controlled Release) 4월 15일자 온라인판(논문명: Site-specific albumination of a therapeutic protein with multi-subunit to prolong activity in vivo)에 실렸다.

권인찬 교수는 "이번 연구는 통풍 등 요산 과잉으로 발생하는 질병 치료 약품의 약효 지속 시간을 늘리는 데 크게 기여할 것"이라며 "나아가 개발된 기술로 인터페론(interferon) 등 다른 단백질 의약품의 약효를 오래 지속시키는 데도 응용될 것으로 기대한다"고 말했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr