포스텍 화학과·융합대학원 김원종 교수팀…“통증과 염증 효과적으로 줄일 수 있어”

포스텍은 화학과·융합대학원 김원종 교수팀이 류마티스 관절염 환자의 아픈 관절에만 약효가 나타나는 새로운 치료제를 개발했다고 24일 밝혔다.

이 약물은 염증 없는 조직에는 거의 영향을 주지 않아 부작용을 줄이면서 통증과 염증은 효과적으로 줄일 수 있다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈(Advanced Healthcare Materials)’ 온라인판에 최근 게재됐다.

류마티스 관절염은 관절 안에 염증이 반복으로 생겨 연골과 뼈를 서서히 망가뜨리는 만성 질환으로 심한 통증과 관절 기능 저하로 일상에 큰 불편을 준다.

그간 면역 반응을 조절하는 경구용 약물을 널리 사용해 대표적인 약이 ‘토파시티닙(Tofacitinib)’으로 체내에 면역 신호를 전달하는 스위치 역할을 하는 ‘야누스카이네이즈(JAK)’를 꺼 염증을 가라앉힌다.

문제는 이 약이 몸 전체의 면역 스위치를 한꺼번에 꺼 감염에 취약하거나 백혈구 감소, 암 발생 위험 증가 등 심각한 부작용이 뒤따랐다.

이번 연구는 “약이 꼭 필요한 곳에 작동하게 할 수는 없을까?”라는 질문에서 출발해 연구팀은 해답을 염증이 심한 류마티스 관절에서 유독 많이 생성되는 ‘일산화질소(NO)’서 찾았다.

아픈 관절에만 효과를 낼 수 있는 약물을 설계하자는 접근으로 개발한 치료제가 ‘NOR-Tofa’이다. 이 치료제는 평소 조용히 있다가 염증 관절에서 NO를 감지하면 그때 분해·활성화로 약효가 발현되는 구조다.

쉽게 말해 불이 난 방에서만 자동으로 작동하는 ‘스마트 소화기’처럼 아픈 관절에만 치료 효과를 내도록 만들었다.

동물 실험 결과, NOR-Tofa는 류마티스 관절염 모델에서 염증이 심한 관절에 집중 작용해 부종과 연골 파괴를 효과적으로 억제했다.

반면 간이나 신장 등 정상 조직에는 거의 영향을 주지 않아 전신 부작용을 크게 줄었다. 치료 효과는 유지하면서 안전성은 높인 것이다.

이번 연구는 ‘치료는 꼭 필요한 곳에서만, 나머지는 안전하게’라는 스마트 의료 전략을 제시하고 있다.

이와 같은 NO 반응 약물 설계는 류마티스 관절염 뿐만 아니라 자가 면역 질환과 암 등의 다양한 염증성 질환 치료로 확장될 가능성이 있어 환자 삶의 질을 높이면서 부작용은 줄이는 차세대 치료 기술로 기대한다.

연구 성과는 신약 개발로도 이어지고 있다. 해당 기술을 기반으로 김 교수가 설립한 바이오벤처 ‘옴니아메드’가 신약 개발을 주도하며 전 임상 독성 시험을 거쳐 내년 하반기 임상 1상 승인을 획득할 계획이다.

이 연구는 리더 연구 사업과 IRC 연구 과제, 교육부 글로컬대학 30의 지원을 받아 수행했다.

김 교수는 “이번 연구는 약효를 무작정 세게 만드는 것이 아니라, 필요한 장소에만 정확하게 작동하도록 설계했다는 점에 의미가 있다”며 “애초의 약물 부작용 때문에 치료 선택을 제한했던 류마티스 관절염 환자에게 새로운 치료 옵션이 될 것”이라고 말했다.


출처: 국민일보 김재산 기자