신약 개발 기업 지엔티파마는 알츠하이머 치매, 루게릭병 등 퇴행성 뇌질환 치료제로 개발 중인 ‘크리스데살라진’의 제조방법과 결정형 특허를 미국, 일본, 캐나다, 브라질, 이스라엘 등 5개국에 각각 출원했다고 12일 밝혔다. 또한 안정성, 용해도, 흡수성이 개선된 크리스데살라진 경구용 약학 조성물에 대한 우선권 특허를 국내에 출원했다. 퇴행성 뇌질환은 노화와 더불어 신경세포가 점진적으로 사멸하면서 나타나는 난치성 질환으로, 활성산소와 염증이 뇌에 쌓이면서 발생한다. 지엔티파마가 과학기술정보통신부 뇌프론티어 사업단의 지원을 받아 발굴한 크리스데살라진은 활성산소를 제거하는 항산화작용과 염증인자인 PGE2 생성을 차단하는 소염작용을 동시에 보유한 다중표적 신약 물질이다. 지엔티파마에 따르면 크리스데살라진은 알츠하이머 치매, 루게릭병, 파킨슨병 동물모델에서 뇌신경기능의 장애를 줄이는 효과가 규명됐다. 특히 알츠하이머 치매와 유사한 인지기능장애증후군을 앓는 반려견이 크리스데살라진을 성분으로 한 ‘제다큐어’를 4주 이상 복용하면 인지기능과 사회활동이 개선되는 것으로 나타났다. 제다큐어는 2021년 2월 농림축산검역본부로부터 동물용의약품 합성신약 품목허가를 받아 1500여개 동물병원에서 판매되고 있으며, 재구매율이 60%를 웃돈다. 지엔티파마 관계자는 “인지기능장애증후군에 걸린 반려견에서도 알츠하이머 치매의 바이오마커인 아밀로이드 플라크, 타우병증, 신경세포 사멸이 모두 관찰돼 인간과 유사한 병리를 보인다”면서 “시판 후 2년에 걸친 조사를 통해 제다큐어의 약효가 확인되면서 크리스데살라진이 알츠하이머 치매 환자와 가족에게 희망이 되고 있다”고 말했다. 노인을 포함한 건강한 성인 72명을 대상으로 한 크리스데살라진 임상 1상도 완료됐다. 알츠하이머 치매와 루게릭병 환자에서 예상되는 최대 약효 용량의 6배를 투약해도 안전했다는 게 제조사 측의 설명이다. 곽병주 지엔티파마 대표이사(연세대학교 생명과학부 겸임교수)는 “이번에 크리스데살라진의 원료의약품 특허와 경구용 제형 특허를 출원한 만큼 조기 시장 진입을 목표로 알츠하이머 치매 임상시험을 빈틈없이 준비할 것”이라며 “루게릭병 임상 2상 역시 조속히 진행할 계획”이라고 밝혔다.

순천향의생명연구원 문종석 교수, “치매 신경염증 제어 표적으로 활용 가능성 기대” 알츠하이머 치매 발달이 세포 내 노화 과정을 가속화 하는 핵심 단백질 분자 ‘TXNIP’에 의한 별아교세포 염증반응이 주요 원인임을 밝혀져 치매 치료에 새로운 방법이 예상된다. 순천향대학교(총장 김승우)는 순천향의생명연구원(SIMS) 문종석 교수와 김준형 박사과정생이 알츠하이머 치매 발달에 중요한 기전을 발견했다고 25일 밝혔다. 문 교수 연구팀에 따르면 알츠하이머 치매 환자 뇌 조직과 치매 동물모델(mice) 및 인간 별아교세포를 이용한 연구를 진행했다. 연구결과 세포 내 노화 과정을 가속화시키는 핵심 단백질 분자 TXNIP(세포내 산화환원환경의 항상성을 조절하는 효소)에 의한 별아교세포 염증반응이 알츠하이머 치매 발달에 큰 영향을 미치는 점을 확인했다. 기존 연구에서는 염증성 별아교세포의 증가가 알츠하이머 치매 관련 신경염증 유발에 중요한 것으로 알려져 있었으나, 이를 조절하는 제어인자에 대해서는 정확히 밝혀진 바가 없었다. 연구팀은 이번 연구를 통해 TXNIP가 염증성 별아교세포 관련 염증성표현형 증가를 유도하는 제어인자라는 사실을 새롭게 확인했다. 교신저자인 문종석 교수는 “TXNIP의 별아교세포 염증반응 활성을 확인한 연구 결과로서, 향후 알츠하이머 치매의 신경염증 제어 표적으로서 활용될 가능성을 기대한다”고 설명했다. 연구결과는 최근 ‘TXNIP의 별아교세포 염증반응 증가와 캐스페이즈-3 활성에 의한 알츠하이머 치매 유발 기전(TXNIP contributes to induction of pro-inflammatory phenotype and caspase-3 activation in astrocytes during Alzheimer’s diseases)’ 제목으로 국제학술지 Redox Biology(IF: 10.787, Biochemistry and Molecular biology 분야 상위 9%, 2021 JCR 기준) 5월호에 게재됐다. 이번 연구는 한국연구재단 신진연구자지원사업, 기본연구사업, 순천향대학교 향설융합연구지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

안전성·내약성·약동학 연구 위한 단회·반복투여 임상 1상염증·호흡기질환 동물모델서 약효·안전성 입증만성폐쇄성폐질환·천식 국제특허 출원 완료 지엔티파마는 차세대 염증 및 호흡기질환 치료제로 개발 중인 ‘플루살라진’의 임상 1상 시험계획서(IND)를 식품의약품안전처에 제출했다고 3일 밝혔다. 비스테로이드 소염제의 위장관 부작용을 개선한 차세대 소염제로 개발 중인 플루살라진은 항산화 작용과 조직보호 작용을 보유한 다중표적 신약이다. 이번 임상 1상은 건강한 성인을 대상으로 플루살라진 경구투여 후 안전성, 내약성, 약동학적 연구를 두 파트로 나눠 진행한다. 파트 1에서는 공복 상태 또는 음식물 섭취 상태에서 플루살라진 용량을 높여가며 단회투여 후 안전성과 흡수, 분포, 대사, 배설 등을 연구한다. 파트 2에서는 하루에 2회, 총 15회에 걸쳐 플루살라진 반복투여 후 안전성과 약동학을 탐색한다. 지엔티파마 관계자는 “플루살라진은 췌장염, 장염, 관절염 등 염증질환과 당뇨병성 통증 모델에서 약효와 안전성이 입증됐다”면서 “만성폐쇄성폐질환(COPD) 및 천식 동물모델에서도 염증 조절, 조직 보호 효과가 입증돼 지난해 신규 국제특허를 출원한 바 있다”고 말했다. 만성폐쇄성폐질환과 천식은 난치성 질환이다. 담배 연기, 직업적 유해가스 노출, 폐 감염 등으로 인해 기관지와 폐실질에 만성적인 염증이 발생해 기도가 좁아지고 폐가 파괴된다. 현재 전 세계 만성폐쇄성폐질환과 천식 환자는 약 5억명에 이르는 것으로 추산된다. 곽병주 지엔티파마 대표이사(연세대 생명과학부 겸임교수)는 “비임상시험에서 안전성이 검증됐고 일차 타깃 질환인 만성폐쇄성폐질환과 천식 치료제 특허출원을 완료함에 따라 플루살라진 임상 1상 시험계획서를 신청하게 됐다”며 “동물모델에서 비교 약물들보다 안전성과 약효가 월등하기 때문에 임상시험에서 좋은 결과가 기대된다”고 밝혔다.

신약 개발 기업 지엔티파마는 퇴행성 뇌질환 치료제로 개발하고 있는 ‘크리스데살라진이’ 식품의약품안전처(MFDS)와 유럽 의약품청(EMA)으로부터 루게릭병 치료제 희귀의약품으로 지정됐다고 27일 밝혔다. 지엔티파마에 따르면 크리스데살라진은 지엔티파마가 과학기술정보통신부 ‘21세기 뇌프론티어 연구개발사업’의 지원을 받아 치매, 루게릭병, 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환 치료제로 개발하고 있는 합성신약이다. 염증 유발 단백질 mPGES-1의 작용을 막아 염증인자 프로스타글란딘 E2(PGE2) 생성을 억제하고, 자유 라디칼 포착 작용으로 활성산소를 제거하는 이중표적 뇌세포 보호 약물이다. 지엔티파마 관계자는 “크리스데살라진은 루게릭병 동물모델에서 척수 운동신경세포의 사멸을 막고 장애를 개선하며 생명을 연장하는 효과가 비교 약물들에 비해 우수하고 안전한 것으로 밝혀졌다”며 “노인을 포함한 건강한 성인 72명을 대상으로 완료한 임상 1상에서 예상 약효 용량의 6배인 600mg을 경구 투여해도 안전했다”고 말했다. 지엔티파마는 크리스데살라진이 지난해 미국 식품의약청(FDA)으로부터 루게릭병 희귀의약품으로 지정된 데 이어 이번에 MFDS와 EMA로부터 루게릭병 희귀의약품으로 지정됨에 따라 글로벌 신약 개발에 더욱 탄력을 받게 됐다. 한편 2018년 기준 미국에서 일반 전문의약품의 연간 평균 환자 부담 비용은 약 3만 3654달러(약 4400만원)고, 희귀질환 의약품은 약 15만 854달러(약 2억원)로 4.48배 높았다. 전 세계 희귀질환 신약 파이프라인의 수가 급증하고 희귀의약품 시장이 연평균 12%씩 성장하고 있는 이유다. 희귀의약품으로 지정되면 임상시험계획서 설계 자문, 심사 비용 감면, 세액 공제, 우선심사, 독점 판매권 등의 혜택을 받게 된다. 이런 지원으로 희귀질환 신약 개발 비용은 대폭 줄어들었고, 임상 1상에서 신약 승인까지 성공 확률은 17%로 일반 신약의 2배를 넘는다.

국립축산과학원에서 개발한 돼지의 신장을 이식받은 원숭이가 115일 동안 생존해 국내 신장 이종 이식 최고 기록을 세웠다. 농촌진흥청은 미국이 돼지신장 이종 이식 후 100일 이상 생존하도록 만드는 데 15년이 걸렸지만 국내 연구진은 8년만에 성과를 거뒀다고 3일 밝혔다. 원숭이에 돼지신장 이식은 건국대학교 윤익진 교수팀이 집도했다.농진청은 이번 연구 성과로 국내 돼지신장 이종 이식 연구 수준이 선진국 수준에 한 걸음 다가섰다고 평가했다. 윤 교수팀은 지난해 8월 5일 안전성평가연구소에서 원숭이에 돼지의 신장을 이식했다. 신장을 이식받은 원숭이는 안전성평가연구소 동물모델연구그룹 황정호 박사팀에서 집중 관리를 받았다. 이번 연구에 신장을 제공한 돼지는 초급성과 급성 면역이 제어된 형질전환 돼지다. 현재 신장 이종 이식 생존 기간 세계 최고 기록은 이종 이식 선도국 미국이 보유하고 있는 499일이다. 국립축산과학원은 2009년 이종 이식용 돼지를 처음 개발한 이후 면역거부반응 제어 유전자를 다르게 적용해 현재까지 총 5종의 돼지를 개발했다. 올해는 돼지에만 있는 유전자 2개는 제거하고, 사람에만 있는 유전자 3개를 추가한 이종 이식용 돼지 개발에 나설 예정이다.

신약 개발 기업 지엔티파마는 차세대 염증·통증 치료제로 개발 중인 ‘플루살라진’에 대해 만성폐쇄성폐질환(COPD), 천식 등 호흡기질환 신규 적응증으로 미국 및 국제특허(PCT) 출원을 완료했다고 29일 밝혔다. PCT 국제출원은 해외 특허 출원을 보다 쉽게 하기 위한 국제 조약에 따른 제도로, 한 번의 국제출원으로 156개 국가에 각각 출원한 효과를 발휘한다. 플루살라진은 염증질환 및 통증 치료를 위한 다중표적 신약으로 위염, 장염, 췌장염 등 염증성 소화기 질환과 당뇨병성 통증 모델에서 약효와 안전성이 입증됐다는 게 지엔티파마 측의 설명이다. 지엔티파마 관계자는 “플루살라진이 염증 및 통증질환뿐 아니라 COPD와 천식 모델에서 약효가 검증돼 미국 및 PCT 특허를 출원하게 됐다”고 말했다. 지엔티파마 원소정 박사 연구팀은 플루살라진 비임상시험에서 COPD와 천식 동물모델에서 나타나는 치명적인 폐 조직 손상, 괴사, 염증이 플루살라진 경구 투여에 의해 유의적으로 줄어든다는 사실을 확인했다. COPD가 상당히 진행된 후에도 플루살라진의 약효 효과가 있었다고. COPD와 천식은 난치성 질환이다. 특히 COPD는 담배 연기, 직업적 유해가스 노출, 폐 감염 등으로 인해 기관지와 폐 실질에 만성적인 염증이 발생해 기도가 좁아지고 폐가 파괴되는 질환이다. 제호흡기협회포럼(FIRS)에 따르면 전 세계 COPD 환자 수는 약 2억명으로 매년 320만명 정도가 사망하며, 천식 환자 수는 약 2억 6200만명에 달한다. COPD 환자는 코로나 감염에 더욱 취약하다는 연구 결과도 발표되고 있다. 곽병주(연세대학교 생명과학부 겸임교수) 지엔티파마 대표이사는 “플루살라진을 전 세계 4억명 이상이 앓고 있는 호흡기질환 치료제로 개발하기 위한 비임상시험을 성공적으로 완료해 특허를 출원했다”며 “2023년 상반기에 임상 1상 임상시험계획(IND)을 신청해 신속하게 임상시험을 진행할 것”이라고 밝혔다.

공감은 다른 사람의 사고나 감정을 자기 내부로 옮겨 타인의 체험과 동질적 심리 과정을 만드는 일이다. 쉽게 말하면 ‘나는 당신의 상황을 알고 당신의 기분을 이해한다’는 식으로 다른 사람의 상황이나 기분을 함께 느낄 수 있는 능력이다. 세계적 미래학자 제러미 리프킨은 ‘공감의 시대’라는 책을 통해 공감은 인간의 생존에 있어서 중요한 수단이라고 평가하기도 했다. 그렇지만 최근에는 공감 능력이 떨어지는 이들도 적지 않게 눈에 띈다. 공감 능력을 갖도록 하고 어떤 방식으로 공감 능력이 형성되는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 공감 능력을 형성하는 뇌 신경회로에 관한 연구 결과를 내놔 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 연구팀은 생쥐를 이용해 우뇌의 뇌파 동기화가 공감 기능을 유도한다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 12월 2일자에 실렸다. 이번 연구는 공감 능력 장애를 보이는 자폐스펙트럼장애, 사이코패스, 조현병 같은 정신신경질환 치료 연구에 기여할 것으로 기대된다. 생쥐는 공포를 느끼면 동작을 멈춘다. 연구팀은 상자 모양의 실험 장치 속에 생쥐 두 마리를 넣고 한 쪽 생쥐에게만 전기 충격을 주고, 다른 쪽 생쥐는 이를 관찰하게 했다. 생쥐의 공포 공감 능력은 상대의 고통 관찰 시 동작을 멈추는 행동의 정도와 공포 기억 회상 정도로 나타난다. 생쥐의 공포 공감능력은 인간의 공감 패턴과 비슷한 것으로 알려져 있다. 광유전학적 기법과 뇌파 측정을 통해 생쥐가 공포 공감을 할 때 관여하는 우뇌 신경회를 발견했다. 생쥐 우뇌 대뇌피질-편도체 간에 연결된 신경회로를 억제하자 생쥐의 관찰 공포 행동이 감소하고 신경회로를 강화하면 관찰 공포 행동이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 연구팀은 이를 통해 우뇌의 대뇌피질-편도체 상호 간에 연결된 뇌신경회로가 공감 기능에 관여한다고 설명했다. 또 생쥐의 관찰 공포 행동 중에 우뇌의 대뇌피질-편도체에서 5~7㎐ 진동수의 뇌파 동기화가 관찰됐다. 즉 해당 주파수의 뇌파를 억제하면 관찰공포 행동이 모두 억제된다는 것이다. 대뇌피질-편도체 뇌파의 근원은 해마 세타파라는 사실도 연구팀은 밝혀냈다. 뇌 해마 영역에서 관찰되는 세타파는 인지, 정서, 선천적 공포 불안장애 등 뇌기능과 관련돼 있는 것으로 알려져 있다. 연구를 이끈 신희섭 IBS 명예연구위원은 “이번 연구는 공감 능력 조절 메커니즘을 뇌신경 회로, 뇌파 수준에서 처음으로 규명했다”며 “추가 연구를 통해 공감 기능에 관여하는 유전자 및 유전자, 새로운 신경회로를 찾아내 뇌기능 장애 동물모델에 적용해 정신질환 치료에 기여할 것”이라고 설명했다.

분당차병원은 김민영 재활의학과 교수와 한인보 신경외과 교수가 2022년 추계학술대회에서 우수 논문 연구 업적을 인정받아 학술상을 수상했다고 15일 밝혔다. 김 교수는 뇌질환 치료 분야 권위자로 뇌성마비에서 제대혈을 이용한 치료 관련 세계 최다 증례를 보유하고 있다. 김 교수는 뇌성마비 환아의 제대혈 치료 효능을 증대시키고자 동물모델 실험으로 Akt 신호 전달 치료기전을 발굴, 제대혈 연구 효능 증대 가능성을 제시했다. 또 뇌성마비, 치매 등 세포치료와 경두개 자기자극에 의한 치료 기전을 분자생물학적으로 규명해 의미있는 중개연구를 수행한 공로를 인정받아 대한재활의학회 실험분야 학술상을 받았다. 한 교수는 난치성 척추 재생 치료 분야 권위자다. 줄기세포 치료제의 안전성과 효능 증대를 위한 다양한 연구는 물론 지방줄기세포와 탈세포화된 세포외기질을 활용한 3D 바이오프린팅 기술을 이용한 근육재생 연구결과가 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials, IF: 19.924)’ 12월호 표지논문으로 선정되는 등 연구 공로를 인정받아 대한신경외과학회 학술상 수상자로 선정됐다. 2013년 국가지정 연구중심병원으로 선정된 분당차병원은 줄기세포 치료 기술을 이용한 난치성 질환(신경계, 안질환, 근골격계 질환)을 비롯해 암, 난임, 노화 극복에 대한 다양한 연구를 수행하며 난치. 중증 치료 연구에서 국내 대표기관으로 자리 매김하고 있다.

아보메드는 희귀유전질환 윌슨병 치료제 ’ARBM-101’의 연구결과를 이달 4~8일(현지시간) 미국 간학회(AASLD) 주최로 진행하는 간질환 분야 세계 최대 규모의 과학 컨퍼런스인 ‘The Liver Meeting 2022’에서 구두 발표했다고 9일 밝혔다. 미국 간학회는 세계적인 간학회로 전 세계에서 약 1만명 이상의 간질환 관련 연구자들이 모이는 저명한 학회이다. 아보메드 관계자는 “이번 학회에 UC 데이비스대에서 윌슨병 환자들을 직접 진료하고 윌슨병 치료제 임상시험들을 다수 관리 감독해온 내과 전문의이자 윌슨병 간질환 동물모델을 이용한 기전 연구를 다년간 진행해 온 발렌티나 발렌티나 메디치 교수가 구두 발표자로 나섰다”며 “메디치 교수는 현재 아보메드 ‘ARBM-101’의 효력 연구를 윌슨병 간섬유화 동물 모델을 사용하여 위탁 수행하고 있다”고 말했다. 회사에 따르면 ‘ARBM-101’은 미충족 의료수요가 높은 윌슨병 중증 간질환 환자를 대상으로 정맥 주사제로 개발 중이다. 부작용을 최소화하면서 구리의 신속한 대변 배출을 촉진하는 효능이 있다는 연구 결과를 확인했고 현재 관련 논문 발표를 앞두고 있다. 이번 간학회 발표에서는 ‘ARBM-101’을 정맥 주사로 하루 한 번 9일 연속 투여했을 때 구리의 과도한 축적으로 간기능에 이상 신호가 확인된 개체들에서 구리가 대변을 통해 다량 배출됨으로써 간수치가 정상으로 돌아왔고, 투여 중단 후에도 1개월 이상 간수치가 정상 수준에서 유지된다는 내용을 확인한 데이터를 공개했다. 또 담낭을 통한 대변 배출 경로 확인 실험 결과와, 세포 수준에서 기존 약물과 대비되는 과도하게 쌓인 구리의 배출 효력 데이터가 공개됐다. 메디치 교수는 ‘ARBM-101’이 신속한 다량의 구리 배출 효력을 보이면서도 다른 메탈 이온들에 미치는 영향은 크지 않아 보이는 점, 고용량 투여군에서 특이 사항 또는 부작용이 발견되지 않았다는 점 등 약물 안전성에 대한 긍정적인 신호들을 언급하면서 향후‘ARBM-101’의 임상 효과에 대한 기대감을 드러냈다. 아보메드는 앞서 지난 5월 덴마크에서 진행된 윌슨병 코어그룹 미팅인 ‘Wilson Aarhus 2022 심포지엄’에서도 ‘ARBM-101’의 윌슨병 동물모델 연구결과를 발표한 바 있다. 아보메드 측은 “미국과 유럽의 글로벌 학회에서 간 전문가들의 주목을 받고 있으며 다수 연구결과를 통해 ‘ARBM-101’의 효력 및 작용기전이 밝혀져 있고 효력 우수성이 입증된 만큼 본 연구결과를 토대로 윌슨병 전문치료제로 개발할 계획”이라고 밝혔다.

국내 기업이 개발 중인 루게릭병 신약이 美 희귀약품으로 지정돼 미국에서 세제 혜택 및 우선 심사, 시판 후 독점권 부여, 품목허가 연장 등의 혜택을 받게 됐다. 신약 개발 기업 지엔티파마는 1일 퇴행성 뇌질환 치료제로 개발하고 있는 ‘크리스데살라진’이 미국 식품의약청(FDA)으로부터 루게릭병(근위축성측색경화증) 치료제 개발단계 희귀의약품으로 지정됐다고 밝혔다. 지엔티파마에 따르면 크리스데살라진은 퇴행성 뇌질환의 발병·진행의 원인이 되는 활성산소와 염증을 동시에 없애는 다중표적 약물로 개발됐다. 특히 루게릭병 동물모델에서 릴루졸을 비롯한 비교 약물들에 비해 운동기능이 손상되는 속도를 늦추고 생명을 연장하는 효과가 좋은 것으로 나타났다고 한다. 지엔티파마 관계자는 “노인을 포함한 건강한 성인 75명을 대상으로 크리스데살라진의 안전성과 약동학 특성을 평가하고자 경구 단회 및 다회투여 임상 1상을 진행한 결과 20mg, 50mg, 100mg, 200mg, 400mg, 600mg 단회투여는 모두 안전했다”면서 “다회투여 시험에서는 크리스데살라진 100mg, 200mg을 12시간 간격으로 15회 투여했으며 노인을 포함한 성인에게서 우수한 안전성과 내약성이 검증됐다”고 말했다. 크리스데살라진은 약물 투여 후 3~4시간 안에 최고 혈중 농도에 도달했으며, 소실 반감기는 10~20시간 정도로 나타났다. 이런 약동학·약력학 연구를 통해 루게릭병과 알츠하이머 치매 임상 2상에서 크리스데살라진의 목표 용량은 1일 1회 100mg으로 예상된다는 설명이다. 곽병주(연세대 생명과학부 겸임교수) 지엔티파마 대표이사는 “크리스데살라진은 루게릭병 치료제인 릴루졸과 에다라본에 비해 동물모델에서 약효가 우수하고, 사람에게서 목표 용량 대비 안전성이 검증돼 루게릭병 치료제로 개발될 가능성이 높다”며 “미국 FDA에서 개발단계 희귀질환 의약품으로 선정된 크리스데살라진의 루게릭병 임상시험을 내년에 본격적으로 시작할 예정”이라고 밝혔다. 한편 루게릭병은 성인에게서 가장 흔히 나타나는 운동신경세포질환이다. 뇌·척수 운동신경세포가 점진적으로 퇴화하고 사멸하는 것이 특징으로 평균 58~60세에 발병한다. 발병하면 전신 근육마비가 나타나면서 말하고, 먹고, 움직이고, 숨 쉬는 수의운동에 장애가 생기며 대부분의 환자는 발병 후 평균 3~5년 사이에 호흡부전으로 사망하게 된다.

계명대 약학대학 정철호 교수팀과 이수연 교수팀의 공동 연구성과가 약학(약물학)분야 우수저널인 “Frontiers in Pharmacology”에 게재되었다 이들은 연구에서 메스암페타민 자가투여동물모델에서 RNA 시퀀싱 및 바이오인포매틱스를 활용하여 메스암페타민 중독진단지표로서 miR-183-5p를 제시하여 그 기능을 연구하였다. 메스암페타민은 대한민국에서 가장 많이 남용되고 있는 마약으로서 많은 사회적인 문제를 유발하고 있으므로 메스암페타민의 중독 여부를 진단하고 치료하는 것은 매우 중요한 과제로 남아있다. 연구에서는 메스암페타민 투여가 랫드의 보행성 활동량과 혈장 내 코르티코스테론 수치를 증가시키는데 이 과정에서 선조체에서 증가된 miR-183-5p가 글루코코르티코이드 신호전달을 억제함으로써 메스암페타민에 의한 과잉활동을 감소시키는 것으로 나타났다. 연구팀은 메스암페타민 중독과정에서 코르티코스테론과 보행성활동량의 변화에 관여하는 마이크로 RNA인 miR-183-5p의 분자기전을 규명함으로써 향후 약물중독 진단마커 및 치료타겟 개발연구에 활용가능성이 높을것으로 전망하고 있다. 본 논문의 공동 제1저자인 송상훈박사 (약학연구소 박사후과정)와 장원준박사(약학연구소 초빙조교수)는 정철호 교수의 지도 아래 본 연구를 주도하였다. 본 연구성과는 교육부의 “이공분야 대학중점연구소지원사업(약물의존장애 핵심 진단기술 개발 및 치료전략연구)”및 ‘4단계 BK21 사업’ 그리고 한국연구재단 창의도전 및 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행한 연구 결과이다.

 신약개발 기업인 지엔티파마의 뇌졸중 치료제인 ‘넬로넴다즈’에 대한 국제적 관심이 집중되고 있다. 한국 임상 2상 연구 논문이 국제 학술지에 게재됐기 때문이다. 20일 지엔티파마에 따르면 한국 임상 2상 연구 논문이 국제 학술지 ‘뇌졸중(Stroke)’ 9월호에 게재됐다. ‘Stroke’는 미국 심장협회(American Heart Association) 학술지로, 제출된 연구 논문은 해당 분야 학자들의 엄격한 심사와 승인을 받아 게재된다. 학술지에 실린 연구 논문에는 발병 후 8시간 이내에 혈전 제거 수술을 받은 뇌졸중 환자 208명을 대상으로 넬로넴다즈의 효과와 안전성을 분석한 결과가 담겼다. 연구 논문에 따르면 넬로넴다즈의 장애 개선 효과는 뇌졸중 약효의 3대 평가(장애 평가, 일상생활 평가, 신경학적 평가)에서 플라시보(위약)와 비교해 확연하게 개선된 것으로 나타났다. 넬로넴다즈 임상 2상은 급성 허혈성 뇌졸중 발생 8시간 이내에 약물 투여와 혈전 제거 수술을 받는 앞 순환계 내 대혈관폐색이 있는 19세 이상 환자를 대상으로 진행했다. 환자는 5일 동안 10회에 걸쳐 플라시보, 저용량(넬로넴다즈 총 2750mg), 고용량(넬로넴다즈 총 5250mg)을 투여받았고 12주에 걸쳐 약효와 안전성을 조사했다. 약물을 1회 이상 투여받고 12주 후에 뇌졸중 장애 평가 척도인 mRS 분석을 완료한 환자 183명 중 12주 후에 mRS 점수가 0~2(독립 행동 가능)인 비율은 플라시보, 저용량, 고용량 그룹에서 각각 54.1%, 61.5%, 63.2%로 나타났다. 넬로넴다즈의 장애 개선 효과는 mRS 0(정상)~6(사망)의 분포 분석에서도 확연히 나타났다. 일상생활 평가 척도인 BI 점수가 90보다 높은(독립 활동 가능) 환자의 비율은 플라시보 그룹 43.6%에 비해 넬로넴다즈 그룹 63%로 현저히 개선됐다. mRS는 뇌졸중 환자의 일상 활동에서 장애 정도 혹은 의존 도의 정도를 평가하는 데 흔히 이용되는 척도를 말한다. mRS 점수는 아무런 증상이 없을 때 0점부터 사망한 경우 6점까지 정량화하고 있다. 10회의 약물을 모두 투여받은 환자 152명에게서 넬로넴다즈의 약효는 더욱 확연히 나타났다. 특히 고용량 그룹은 4주, 8주, 12주 후에 mRS 분포 분석에서 유의적인 장애 개선 효과가 나타났다. 12주 후에 BI 점수가 90보다 높은 환자의 비율은 플라시보 그룹 41.9%, 고용량 그룹 64.4%로 유의적인(P=0.0410) 개선 효과가 확인됐다. 지엔티파마는 임상 2상 결과에 따라 발병 후 12시간 이내에 혈전 제거 수술을 받는 중증 급성 뇌졸중 환자 496명을 대상으로 고용량 넬로넴다즈의 약효와 안전성을 검증하는 국내 임상 3상을 진행하고 있다. 현재까지 224명의 환자가 등록돼 45%가 넘는 진행률을 보이고 있으며, 2023년 3월까지 모든 환자 등록이 완료될 것으로 전망된다. 넬로넴다즈 임상 3상은 중국에서도 순조롭게 진행 중이다. 중국 임상 3상은 최근 독립적 데이터 모니터링 위원회(IDMC)로부터 임상을 계속 진행해도 된다는 권고를 받았다. 지엔티파마는 국내외에서 진행 중인 임상 3상을 성공적으로 완수해 3년 이내에 뇌졸중 치료제를 출시한다는 계획이다. 곽병주 지엔티파마 대표이사는 ”넬로넴다즈의 약효와 안전성은 동물모델에 이어 재관류 치료를 받는 뇌졸중 환자에게서 확인돼 현재 진행 중인 임상 3상에서도 의미 있는 결과가 기대된다”면서 “넬로넴다즈는 전 세계 뇌졸중에 의한 사망과 장애를 획기적으로 줄이는 최초의 다중표적 뇌신경세포 보호 신약이 될 수 있을 것”이라고 말했다

헌팅턴병은 헌팅턴 유전자에 돌연변이가 생겨 발생하는 것으로 전 세계적으로 10만명당 5~10명이 앓는 퇴행성 뇌질환이다. 헌팅턴병에 걸리면 안면경련과 함께 손, 어깨, 다리 등 여러 신체부위가 환자의 의도와 상관없이 움직여서 다른 사람이 보기에는 마치 춤추는 것처럼 보인다고 해서 ‘무도병’이라고도 불린다. 40세 전후에 발병해 행동학적 이상과 함께 성격 변화, 치매가 동반되고 결국 사망에 이른다. 헌팅턴병은 신경세포의 연결 부위인 시냅스에 문제가 생기고 뇌의 선조체 부위 뇌세포가 파괴돼 질병을 일으키는 것으로 알려져 있지만 정확한 발병 메커니즘이 밝혀지지는 않았다. 이 때문에 명확한 치료법도 없다. 이 같은 상황에서 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 경희대, 미국 보스턴대, 캘리포니아 샌디에고대(UCSD) 공동 연구팀은 헌팅턴병 환자 뇌 조직에서 정상적 시냅스 형성에 중요한 역할을 하는 FAK라는 단백질의 활성이 눈에 띄게 줄어드는 것을 확인했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘악타 뉴로패솔로지카’에 실렸다. 일반인의 뇌에서는 FAK 단백질이 활성화돼 신경돌기 운동성 및 정상적 시냅스 형성을 한다. 이에 연구팀은 헌팅턴병 환자의 세포와 헌팅턴 환자의 뇌조직, 헌팅턴병을 유발시킨 동물모델을 정상적인 뇌와 비교했다. 연구팀은 살아있는 세포에서 FAK 활성을 측정하기 위해 ‘형광공명에너지전달현상’(FRET)을 이용한 형광분자센서를 활용했다. 그 결과, 헌팅턴병이 발생한 사람이나 동물, 세포에서는 FAK 단백질 활성이 현저하게 떨어져 있는 것을 관찰할 수 있었다. FAK 단백질이 정상적으로 활성화되려면 세포막에 존재하는 인지질 중 PIP2라는 물질이 필수적이다. 연구팀이 초고해상도 형광현미경으로 관찰한 결과, 헌팅턴병 세포에서는 PIP2가 돌연변이 단백질과 강하게 결합하면서 정상적인 시냅스 기능을 방해한다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 성지혜 KIST 박사는 “이번 연구는 헌팅턴병 환자의 시냅스 기능장애 메커니즘을 밝혀냄으로써 뇌기능 장애 회복을 위한 새로운 치료법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

신약 개발기업인 지엔티파마의 해외 진출에 가속도가 붙었다. 한국보건산업진흥원 주관 ‘2022년 제약산업 전주기 글로벌 진출 강화 지원 사업’에 선정되면서 루게릭병 치료제 ‘크리스데살라진’의 미국 식품의약청(FDA) 희귀의약품 지정 추진 등 해외 진출을 본격화할 전망이다. 지엔티파마는 한국보건산업진흥원 주관 ‘2022년 제약산업 전주기 글로벌 진출 강화 지원 사업’에 선정됐다고 2일 밝혔다. ‘제약산업 전주기 글로벌 진출 강화 지원사업’은 한국보건산업진흥원이 보건복지부로부터 위탁받아 수행하는 사업이다. 성공적인 해외시장 진출 및 글로벌 경쟁력 강화를 위해 제약산업 전주기에 걸친 맞춤 지원을 한다. 지엔티파마는 이번에 ‘해외진출 전주기 컨설팅 분야’ 지원 대상으로 선정돼 글로벌 R&D 기획을 비롯해 임상·인허가·라이선싱 등 제약사업의 전주기 컨설팅 소요 비용을 지원받는다. 지엔티파마는 근위축성측삭경화증(ALS) 치료제 크리스데살라진을 미국 FDA와 유럽 EMA에서 희귀의약품으로 지정(ODD)받기 위한 컨설팅 협약사업을 과제로 신청했다. 희귀의약품으로 지정되면 개발단계에서 세제 혜택 및 우선심사, 시판 후 독점권 부여, 품목허가 연장 등 다양한 혜택을 받게 된다. 독점권은 미국에서는 7년이며 한국을 비롯한 유럽, 일본, 중국에서는 최소 10년을 부여받을 수 있다. 루게릭병으로 알려진 근위축성측삭경화증은 뇌·척수 운동신경세포가 점진적으로 퇴화하고 사멸하면서 전신 근육 마비로 이어져 말하고, 먹고, 움직이고, 숨 쉬는 능력을 잃음으로써 수년 내에 사망에 이르게 되는 치명적인 질환이다. 현재 FDA 허가를 받은 루게릭병의 치료제로는 생명을 3~6개월 연장하는 릴루졸과 일상생활을 개선하는 에다라본이 있지만, 발병 후 2~5년 사이에 증상이 악화하면서 사망하는 루게릭병은 치명적인 퇴행성 뇌질환으로 치료제 개발이 시급하다. 미국에서 루게릭병 환자 수는 2000~3000명으로 추정돼 희귀질환으로 분류되며, 전 세계 루게릭병 환자의 유병률은 10만 명 중에 평균 4.8명으로 희귀질환의 범주에 있다. 크리스데살라진은 염증과 활성산소를 제거하도록 고안한 다중표적 약물로 대표적인 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머 치매, 루게릭병, 파킨슨병 동물모델에서 탁월한 뇌세포 보호 효과와 행동기능 개선 효과가 입증됐다. 크리스데살라진은 루게릭병 쥐에서 ▲척수 운동신경세포의 퇴화와 사멸 방지 ▲SOD-1 단백질 침착 감소 ▲운동기능 손상 방지 ▲생명 연장 효과가 확연히 입증돼 국제신경학회 학술지 신경화학저널(Journal of Neurochemistry)에 발표된 바 있다. 크리스데살라진은 릴루졸, 에다라본은 물론 개발단계 약물들과 비교해 약효와 안전성이 현저히 우수한 것으로 알려졌다. 노인을 포함한 건강한 성인 72명을 대상으로 크리스데살라진의 안전성과 약동학 특성을 평가하기 위해 경구 단회 및 다회 투여 임상 1상을 진행한 결과 20mg, 50mg, 100mg, 200mg, 400mg, 600mg 단회투여는 모두 안전했다. 약동학 분석으로 루게릭병과 알츠하이머 치매 환자에게 약효를 위한 목표 용량은 50~100mg 사이로 예측됐다. 다회투여 시험에서는 크리스데살라진 100mg, 200mg을 12시간 간격으로 15회 투여했으며 노인을 포함한 성인에게서 안전성이 검증됐다. 곽병주 지엔티파마 대표는 “알츠하이머 치매, 루게릭병의 비임상 동물실험에서 비교 약물 대비 크리스데살라진의 탁월한 약효가 입증됐고 임상 1상에서 목표 용량 대비 안전성이 검증된 만큼 신속히 임상 2상을 진행할 것”이라면서 “특히 희귀질환은 임상 2상 결과에 따라 조기 시장 진입이 가능하기 때문에 글로벌 전문 컨설팅 회사와 협력해 FDA와 EMA에 크리스데살라진을 루게릭병 희귀의약품으로 신청하고 임상 2상을 진행할 계획”이라고 강조했다.

“현재 국내외에서 진행 중인 임상 3상 시험을 성공적으로 완수해 2025년까지 뇌졸중 치료제(넬로넴다즈)를 출시할 계획입니다.” 국내 최초 뇌졸중 치료제 개발 막바지에 있는 ㈜지엔티파마 곽병주(63·연세대 생명과학부 겸임교수) 대표이사의 각오다. 3상은 신약의 유효성을 어느 정도까지 확립한 뒤 이뤄지며, 시판 허가를 얻기 위한 마지막 단계의 시험이다. 1일 경기 용인 지엔티파마 본사에서 만난 곽 대표는 “국내에서 개발된 뇌졸중 신약의 임상 3상 진행은 지엔티파마가 처음”이라고 소개했다. 혈전제거수술을 받는 뇌졸중 환자에 대한 뇌세포보호약물의 임상 3상 시험으로는 캐나다 신약개발회사 노노(NoNo)의 네리네타이드(NA-1)에 이어 ‘세계 두 번째’ 쾌거다. 나이가 들면 치매나 뇌졸중으로 고생하는 사람이 많다. 전 세계 제약회사가 치료제 개발에 뛰어들었지만 모두 실패하면서 치료가 불가능한 것으로 여겨졌으나 25년간 뇌과학 분야에서 활약해 온 곽 대표와 지엔티파마 연구진이 마침내 해결사로 등장하게 된 것이다. 뇌졸중과 퇴행성 뇌질환은 전 세계인의 사망과 장애의 주원인으로 심각한 사회경제적 문제가 되고 있다. 뇌졸중은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터져 뇌가 손상되는 질환으로, 세계적으로 연간 1500만명의 환자가 발생한다. 이 중 600만명이 사망하고 500만명이 영구 장애를 겪는 것으로 알려졌다. 글로벌 제약사들이 치료제 개발에 앞다퉈 뛰어들었지만 지금까지 미국 식품의약국(FDA) 임상에 들어간 220개 물질 모두 실패했다. 안전성과 유효성을 입증하지 못했기 때문이다. 알츠하이머병도 마찬가지다. 국제알츠하이머병협회(ADI)에 따르면 2015년 4678만명이던 전 세계 치매 환자 수는 2018년 5000만명으로 3년 새 300만명이 증가했다. 2030년에는 7500만명, 2050년에는 1억 3150만명으로 계속 늘어날 전망이다.지엔티파마는 뇌과학·약리학·안과학 및 세포생물학 분야 교수 8명이 1998년에 설립한 벤처기업으로, 뇌졸중 및 알츠하이머병을 치료할 수 있는 뇌세포 보호 신약 개발에 주력하고 있다. 과학기술정보통신부와 보건복지부 등의 지원을 받아 배양세포와 동물모델에서 탁월한 안전성과 약효가 검증된 뇌졸중 신약 ‘넬로넴다즈’와 알츠하이머병 등 퇴행성 뇌질환 신약 ‘크리스데살라진’을 발굴하는 등 가시적인 성과를 내고 있다. 곽 대표는 대학에서 뇌신경과학을 전공했다. 뇌세포가 죽는 것이 뇌졸중, 알츠하이머병의 원인이다. 뇌신경세포가 죽는 기전을 연구해 오면서 자연스럽게 뇌질환 신약 개발로 이어졌다. 다만 이렇게까지 힘든 분야일 줄은 상상도 하지 못했다. 그는 “창업 초창기에 함께 관련 분야를 연구하던 업체들은 전부 사라지고 없다”면서 “회사 설립 후 25년간 포기하지 않고 끝까지 몰두하니 성과물이 나오기 시작하더라”라고 말했다. 지엔티파마는 출발부터 다른 제약회사와 달랐다. 곽 대표는 “단일표적 약물을 만드는 것이 모든 제약회사의 기본 추구 전략이지만 뇌질환은 발생 경로가 다양하다”며 “지엔티파마는 처음부터 두 가지 경로를 타깃으로 하는 ‘다중표적’ 약물을 개발하려고 했다”고 소개했다. 지엔티파마가 개발한 신약 가운데 뇌졸중에 특화된 약물이 넬로넴다즈다. ‘글루타메이트’라는 독성물질과 ‘활성산소’를 타깃으로 한다. 알츠하이머병과 같은 퇴행성 뇌질환은 ‘염증’과 ‘활성산소’를 억제해야 한다. 이 두 가지를 타깃으로 한 약물이 크리스데살라진이다. 지엔티파마는 이미 반려견 인지기능장애증후군(CDS) 치료 신약 ‘제다큐어’(성분명 크리스데살라진) 개발로 유명세를 떨쳤다. 제다큐어는 인간의 알츠하이머병과 유사한 인지기능장애증후군을 앓는 반려견에게서 약효와 안전성이 입증돼 지난해 2월 국내 최초로 농림축산검역본부로부터 동물용의약품 합성신약 품목허가를 받았다. 업무협약을 맺은 유한양행이 지난해 5월부터 전국 1000여곳의 동물병원을 통해 판매하고 있는데 재구매율이 60%를 웃돌 정도로 높은 편이다. 곽 대표는 “뇌세포가 완전히 사멸해 중증도가 극심한 인지기능장애증후군 말기의 노령견에게선 다소 미미한 효과가 나오는 경우도 있다. 하지만 제다큐어를 처방받은 반려견의 보호자들 대부분으로부터 큰 만족과 호응을 얻고 있다”고 밝혔다. 곽 대표는 “제다큐어가 해외에서도 큰 관심을 받고 있다”고 했다. 지난 5월에는 정부의 수출혁신품목 육성지원사업 대상에 선정되기도 했다. 현재 해외 임상연구위탁전문기관(CRO)과의 업무협약을 통해 미국 FDA와 유럽의약품청(EMA)의 동물용 의약품 허가 절차를 밟기 위해 준비 중이다. 곽 대표는 크게 두 가지 목표를 갖고 있다. 첫째는 다양한 포트폴리오를 구축하는 것이다. 그는 “우리가 개발한 신약들은 확장성이 좋다”면서 “넬로넴다즈의 경우 교통사고 등으로 발생하는 외상성 뇌 손상·외상성 척수 손상 치료에도 유용하다”고 밝혔다. 뇌졸중과 뇌세포가 사멸하는 기전이 같기 때문이다. 이어 “크리스데살라진은 루게릭병·파킨슨병 등에 효과가 좋다”며 “이렇듯 한 가지 물질로 다양한 포트폴리오를 구축할 수 있어 앞으로 10년 동안 이 포트폴리오를 공고히 다지는 것이 목표”라고 강조했다. 둘째는 신약과 정보통신기술(ICT)을 접목하는 것이다. 곽 대표는 “뇌 질환을 약만으로 100% 치료하는 것은 불가능하다”며 “뇌질환으로 인한 사망과 장애를 획기적으로 줄이기 위해서는 진단·예방·치료에 이르기까지 바이오기술과 ICT가 결합해야 시너지가 난다”고 했다.

종근당은 국내 임상뿐만 아니라 해외 임상을 추진하면서 신약 개발에 나서고 있다. 2020년 약 1500억원을 연구개발에 투자한 데 이어 지난해에도 매출액 대비 약 12%를 투자해 합성신약, 바이오 신약, 개량신약 등의 연구개발에 집중하고 있다. 종근당이 최근 가시적인 성과를 보이는 분야는 바이오 의약품이다. 종근당 제1호 바이오시밀러인 빈혈치료제 ‘네스벨’을 동남아와 중동에 연이어 수출하고 있다. 또한 황반변성 치료제 바이오시밀러 ‘CKD-701’의 임상 3상을 완료하고 지난해 7월 식품의약품안전처에 품목허가를 신청해 두 번째 바이오시밀러의 탄생을 기대하고 있다. 항암이중항체 바이오신약 ‘CKD-702’는 국가신약개발사업단의 지원 과제로 선정돼 임상 1상을 진행하고 있다. 먼저 CKD-701은 라니비주맙을 주성분으로 했다. CKD-701의 적응증인 황반변성은 눈 망막에서 빛을 받아들이는 조직인 황반이 노화와 염증으로 기능을 잃거나 심할 경우 실명에 이르게 하는 질환이다. 특히 비정상적으로 생성된 혈관(신생혈관)에서 누출된 삼출물이나 혈액이 망막과 황반의 구조적 변화와 손상을 일으키는 습성 황반변성은 65세 이상 노인 인구의 3대 실명 원인 중 하나로 꼽힌다. 종근당은 임상 3상에서 습성 황반변성 환자에게 CKD-701과 오리지널 약물을 각각 투여해 3개월 경과 후 최대교정시력(BCVA)을 비교 분석했다. 종근당 측은 “평가 결과 15글자 미만으로 시력이 손실된 환자의 비율이 CKD-701 투여군에서 146명 중 143명인 97.95%로 나타났고 오리지널 약물 투여군에서 145명 중 143명인 98.62%로 나타나 동등성 범위를 충족했다”며 “최대교정시력의 평균 변화도 CKD-701 투여군이 7.14글자, 오리지널 약물이 6.28 글자로 개선돼 약물 효능 및 기타 약동학, 면역원성, 안전성 모두 오리지널 약물과 통계적으로 유의한 차이가 없음을 확인했다”고 말했다. 종근당은 CKD-702 개발에도 도전하고 있다. CKD-702는 고형암 성장에 필수적인 간세포성장인자 수용체(c-Met)와 상피세포성장인자 수용체(EGFR)를 동시에 저해하는 항암 이중항체다. 각 수용체에 결합해 암세포 증식 신호를 차단하고 수용체의 수를 감소해 암을 치료하는 바이오 신약이다. CKD-702는 항암 효과와 작용 기전을 확인하고자 비소세포폐암 동물모델로 진행된 전임상 시험에서 간세포성장인자 수용체와 상피세포성장인자 수용체를 동시에 억제하는 항암 효과를 나타냈다고 한다. 특히 기존에 사용되던 c-Met, EGFR 표적항암제(타이로신키나제 억제제·TKI)에 내성이 생긴 동물모델에서도 항암 효과를 보였다고. 종근당은 비소세포폐암을 적응증으로 CKD-702의 국내 임상 1상을 진행하고 2023년 글로벌 임상 2분의 1상에 진입할 예정이다. 향후 바이오마커를 기반으로 선별된 환자의 치료 효과를 확인해 미충족 수요(Unmet Needs)가 높은 다양한 암으로 적용 범위를 확대하는 연구도 진행한다는 계획이다.

패혈증은 감염 때문에 신체가 비정상적 면역 반응을 보이면서 발열, 빠른 맥박, 호흡수 증가, 백혈구 수의 급격한 증감 등 호흡기, 신경계, 순환계 등 전신에 걸친 염증 반응이 급속히 진행되는 질환으로 치료의 골든아워를 놓치게 되면 사망에 이르게 된다. 실제로 패혈증은 10대 사망원인으로 꼽힐 정도로 치명률이 높다. 2014년 ‘마왕’ 신해철이 우리 곁을 떠나게 된 것도 이 패혈증 때문이다. 패혈증 증상이 나타나더라도 치료를 위해 원인균을 분석해야 하는데 수 일이 걸리는 경우가 많다. 국내 연구진이 2~3일 이상 걸리는 혈액의 세균 감염여부를 3시간 안에 진단할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과, 분당서울대병원 응급의학과 공동 연구팀은 혈중 감염성 세균을 빠르게 검출하고 추가 검사 없이 세균의 종류와 양까지 분석이 가능한 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 기술은 동물모델과 세균 감염 환자의 혈액을 이용한 실험을 거쳤기 때문에 임상적 유용성도 증명해 빠른 상용화도 가능할 것으로 기대되고 있다. 이번 연구 결과는 나노·마이크로 분석과학 분야 국제학술지 ‘스몰 메서드’에 실렸다. 패혈증으로 인한 사망사고를 막기 위해서는 빠른 진단이 필요하다. 현재 사용되는 혈액 배양법은 최소 하루, 정확한 처방을 위해 원인균까지 밝혀내기 위해서는 추가 검사나 시간이 필요하다. 연구팀은 미세 유체 칩 기술에 ‘유전물질 검출’(FISH) 기술을 접목해 손가락 크기의 칩에 혈액을 흘리면 혈중 세균을 분리하고 농축한 다음 FISH 기술로 검출해 3시간 내에 원인균 종류까지 알 수 있는 방법을 만든 것이다. FISH 탐침이 특정 세균의 유전자와 결합하면서 형광빛을 내도록 해 색깔 변화에 따라 세균 감염여부를 알아내는 방식이다. 연구팀은 이번 기술로 기존 방법으로 음성이 나온 패혈증 의심 환자의 혈액에서도 세균이 얼마나 있는지 정량적 검출에 성공했다.한편, 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부, 서울대 화학생물공학부 공동 연구팀은 색 변화를 통해 신속하고 정확하게 바이러스를 관찰하고 분석할 수 있는 플랫폼을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 기술을 활용하면 PCR 검사의 복잡성과 신속진단키트의 낮은 정확도를 보완할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀이 개발한 이번 바이오센서 플랫폼은 간단한 표면 처리만으로도 유전자 증폭이나 표지 부착 없이 직관적으로 낮은 농도의 바이러스도 감지할 수 있도록 했다. 또 현미경 스캐닝을 이용한 색도 분석으로 바이러스 입자 분포 및 밀도까지 파악할 수 있어 빠르고 간단하게 바이러스를 검출해 정량적 분석까지 할 수 있는 방법을 개발한 것이다. 연구팀은 일반인들도 육안으로 바이러스를 쉽게 식별할 수 있는 기술 개발을 위한 추가 연구를 진행하고 있다.

코로나19이 전 세계에 확산된지 3년째에 접어들고 있다. 2020년 초부터 각종 통계를 보면 코로나19는 특히 고령 감염자들에게 치명적이다. 그렇지만 아직 고령층에 치명적인 이유에 대해서는 명확히 규명되지는 않고 있다. 기초과학연구원(IBS) 한국바이러스기초연구소 신변종바이러스연구센터는 고령층 코로나19 감염자의 중증도와 전파율이 저연령 감염자보다 높다는 사실을 동물실험으로 보여줬다고 12일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1월 10일자에 실렸다. 연구팀은 족제비과 포유류인 페렛을 생후 6개월 이하, 1~2살, 3살 이상으로 나눈 뒤 코로나19 바이러스에 감염시킨 뒤 병원성을 비교했다. 페렛은 사람과 호흡기 구조가 유사해 바이러스에 감염됐을 때 인체에서 일어나는 발열, 재채기, 콧물, 활동성 저하 같은 임상증상이 똑같이 나타난다. 이 때문에 생쥐, 영장류와 함께 인체감염 실험 동물모델로 많이 쓰인다. 분석 결과 나이가 어린 페렛은 감염을 통해 병을 일으키는 병원성과 증식성이 낮아 밀접 접촉한 다른 동물로 바이러스를 많이 전파시키지 않았다. 그렇지만 고연령 페렛은 증식성이 높아 다른 동물로 전파율이 매우 높고 폐에서 바이러스 RNA 양성세포가 다수 검출되고 중증 폐병병이 나타나는 등 중증도도 높았다. 또 연구팀은 RNA 염기서열분석 기법으로 감염된 폐조직의 유전자 발현 양상도 분석했다. 저연령 페렛에서는 빠른 면역반응 후 손상된 조직 재생을 위해 다양한 유전자가 발현됐다. 그렇지만 고연령 페렛에서는 감염 초기부터 염증성 사이토카인 발현이 현저하게 증가해 바이러스 뿐만 아니라 정상세포까지 공격하고 면역세포도 지나치게 활성화돼 심각한 염증을 유도했다. 연구팀은 고연령의 코로나 감염 페렛과 중증 환자의 유전체를 비교분석한 결과 사이토카인과 면역세포를 과활성화시켜 중증질환을 일으킨다는 사실을 확인하고 바이러스 전파율과 병원성이 모두 높게 나타난다는 사실을 입증했다. 최영기 신변종바이러스연구센터장(충북대 의대 교수)는 “숙주 연령에 따라 코로나19 바이러스의 병원성과 전파율이 큰 차이를 보인다는 것을 실험적으로 증명한 것은 이번이 처음”이라며 “이번 결과는 중증 및 고령환자 맞춤형 코로나19 치료제 개발에 도움을 줄 것”이라고 말했다.

분당차병원 신경과 김옥준 교수 연구팀은 차바이오텍의 아밀로이드베타 분해 효소인 네프릴리신(neprilysin) 유전자 발현 증강 탯줄 유래 중간엽 줄기세포로 알츠하이머 치매 치료 효과를 확인했다. 알츠하이머 치매의 원인 중 하나로 꼽히는 아밀로이드베타 단백질은 뇌에 축적돼 기억력, 언어기능, 시공간 인지 능력을 저하시킨다. 네프릴리신은 아밀로이드베타 단백질의 대표적인 분해 효소로, 네프릴리신이 증가되면 아밀로이드베타가 감소되어 치매가 호전된다 네프릴리신은 분자량이 커 뇌혈관 장벽을 통과할 수 없고, 외부에서 투여 할 경우 뇌까지 이동할 수 없어 치매 치료에 사용하는데 한계가 있었다. 김옥준 교수팀은 세포 스스로 뇌로 이동할 수 있게 끌어 들이는 호밍효과를 지닌 줄기세포로 네프릴리신 유전자 발현을 증가시켜 투과도를 높이는 연구를 진행했다. 김옥준 교수팀은 치매 동물모델을 대상으로 치매군, 아밀로이드베타와 탯줄유래 중간엽 줄기세포 투여군, 아밀로이드베타와 네플라이신 유전자 탯줄유래 중간엽 줄기세포 투여군, 정상 뇌를 가진 대조군으로 행동실험을 진행했다. 그 결과 기억 능력을 측정하는 모리스 수중 미로(Morris water maze) 검사에서 네프릴리신 유전자 탯줄유래 중간엽 줄기세포 투여 후 기억력이 치매 동물모델에 비해 72.72% 호전되는 것을 확인했다. 공간 인지능력을 측정하는 Y-maze 검사에서도 12.21% 호전됐다. 뇌인지능력을 떨어뜨리는 단백질인 아밀로이드플라그 (80.61%), BACE1 (79.93%)이 크게 감소된 것도 확인했다. 김옥준 교수는 “이번 연구를 통해서 치매에서의 줄기세포 치료 효과는 세포 자체 보다는 세포유래 엑소좀을 통한 치료 효과와 엑소좀의 기능 향상 유전자가 효과적으로 전이된다는 것을 확인했다”며 “추가적인 연구를 통해 치매 치료뿐 아니라 파킨슨, 뇌손상 등 난치성 뇌질환에도 응용 개발될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구는 국제 학술지 ‘줄기세포 국제저널(Stem cells international, IF: 5.443)’ 최신호에 게재됐다.

코로나19를 비롯해 이후 발생할 수 있는 신·변종 감염병의 대응역량을 높이기 위해 정부출연연구기관, 대학, 기업이 역량을 모으기로 했다. 과학기술정보통신부는 20일 코로나19 대응을 위해 한시적으로 운영했던 연구협력체계를 지속화하고 신변종 감염병 대응 주요 연구기관의 협력을 강화하기 위해 대전 한국화학연구원에서 ‘감염병 기초·원천 R&D 협력 생태계 조성’ 업무협약을 맺었다. 바이러스 연구협력협의체는 지난 7월 개소한 기초과학연구원(IBS) 산하 한국바이러스기초연구소를 중심으로 바이러스 감염병을 연구하는 대학과 정부출연연구기관이 참여해 연구역량을 결집하고 감염병 공동연구 기획과 연구개발 전략수립 등을 위한 싱크탱크 역할을 할 계획이다. 특히 기업과 방역기관과 활발한 소통을 통해 기초연구 성과가 방역현장에서 활용될 수 있도록 할 방침이다. 이를 위해 생명공학연구원은 동물모델 개발과 타겟발굴에 주력하고 화학연구원은 후보물질 발굴, 약물 최적화, 기계연구원, 표준과학연구원, 과학기술연구원(KIST)는 인공지능과 빅데이터 등 첨단기술을 접목하고 분야간 융합, 약물 성능 개선 연구에 나설 예정이다. 파스퇴르연구소는 약물스크리닝과 중개연구에 나서고 대학은 정부출연연이 하지 못하는 기초기술과 장기연구에 나서게 된다.이와 함께 감염병 치료제와 백신 개발에 반드시 필요한 전임상시험(동물실험)을 상시적이고 총괄적으로 지원하기 위한 국가 전임상시험 지원센터도 출범시킬 계획이다. 지원센터 산하에는 4개의 연구센터를 두게 된다. 기초유효성평가센터는 실험실 수준연구의 유효성을 평가하고 소동물실험센터는 생쥐, 햄스터, 페럿 등 소·중형 동물모델의 유효성 평가, 영장류실험센터는 붉은털원숭이, 게잡이원숭이 등 영장류를 이용한 유효성 평가, 독성평가센터는 독성과 안전성 약리평가시험을 수행하게 된다. 이와 함꼐 대학과 기업들도 단계별로 참여하도록 해 기초부터 전임상까지 감염병 기초·원천연구 전주기에 걸쳐 연구협력 생태계를 조성하는데 적극 지원할 계획이다. 고서곤 과기부 연구개발정책실장은 “언제 발생할지 모르는 감염병에 신속 대응하기 위해서는 감염병 전반에 대한 기초·원천 연구역량을 선제적으로 확보하는 것이 필요하다”며 “이번 협약으로 정부-대학-기업의 연구 3각주체의 협력이 활성화되고 연구역량을 강화하는데도 도움이 될 것”이라고 말했다.