GIST 연구진, 약효 오래가는 당뇨병 치료제 개발

권인찬 교수 연구팀, 알부민 결합 체내 반감기 증대

[광주=뉴시스] 송창헌 기자 = 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 권인찬 교수 연구팀이 체내에서 긴 반감기를 가지며 혈액에 풍부하게 존재하는 단백질인 알부민을 결합한 새로운 당뇨병 치료제를 개발했다. (사진=GIST 제공) 2020.04.28 photo@newsis.com

[광주=뉴시스] 송창헌 기자 = 체내 혈당 반감기를 증대해 한국인의 고질병인 당뇨병 치료에 도움을 줄 수 있는 치료제가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

28일 광주과학기술원(GIST)에 따르면, 신소재공학부 권인찬 교수 연구팀이 체내에서 긴 반감기를 가지며 혈액에 풍부하게 존재하는 단백질인 알부민을 결합한 새로운 당뇨병 치료제를 개발하는데 성공했다.

대장균을 활용한 새로운 방식으로 체내 혈당수치 조절용 호르몬인 글루카곤 유사펩타이드-1(GLP-1)과 결합해 GLP-1의 반감기(단백질이나 약물 등의 농도가 체내에서 절반으로 줄어드는데 걸리는 시간)를 증가시키는데 성공했다. 실험용 생쥐에 적용한 결과, 반감기가 160배나 증가됐다.

체내 혈당수치가 높게 지속되면 망막 질환, 신장 질환, 심혈관 질환 등 각종 합병증이 유발 될 수 있어 당뇨 환자에게 혈당 관리는 매우 중요하다.

이번 연구는 알부민을 직접 혹은 간접적으로 이용하는 기존 기술들에 비해 알부민 연결에 의한 반감기 증가 효과를 최대한 이용할 수 있다는 측면에서 학계 안팎에서 의미있는 성과로 받아들여지고 있다.

이번 연구에서는 또, 화학적 방법으로 GLP-1과 같은 길이가 긴 펩타이드 의약을 만들 경우 생산수율이 낮은 문제점을 보완하기 위해 대장균을 이용한 재조합 단백질기술로 길이가 긴 펩타이드 의약도 손쉽게 생산할 수 있다는 사실을 확인했다.

특히 알부민의 결합위치가 치료용 펩타이드 의약품의 효과에 영향을 줄 수 있을 것으로 예상되며, 펩타이드 의약품의 반감기를 증가시키고 더욱 수월한 생산이 가능해 향후 다양한 치료용 펩타이드 의약품 제조에 적용할 경우 치료 기간과 비용, 환자의 고통을 획기적으로 감축할 것으로 기대된다.

권인찬 교수는 "GLP-1과 알부민의 결합을 통해 반감기 증가 효과를 얻으면서 알부민 결합위치를 바꿔줌으로써 약효를 최적화할 수 있는 가능성을 확인했다는 게 가장 큰 연구 성과"라며 "의약연구 뿐만 아니라 기후변화 대응, 에너지 문제 해결 등을 위한 바이오촉매 연구에도 광범위하게 적용될 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 권인찬 교수가 주도하고 신소재공학부 박미정 석사과정 학생과 의생명공학과 박준용 박사과정 학생이 수행했다.

한국연구재단이 지원하는 중견연구와 기초연구실, GIST 기후변화대응과제의 지원으로 진행됐다. 연구 결과는 약학 분야 국제학술지인 '파마슈틱스'(Pharmaceutics)에 지난 4월 16일 온라인판에 게재됐다.

왼쪽부터 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 권인찬 교수와 신소재공학부 박미정 석사과정 학생, 의생명공학과 박준용 박사과정 학생. (사진=GIST 제공)

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