헤파린 와파린처럼, 출혈 위험 없는 항응고제 개발

뇌졸중 심장병 치료에 중요한 항응고제… 부작용인 심각한 출혈 및 합병증 바로잡는다

뇌졸중 심장병 환자 치료에 쓰이는 항응고제는 약물 부작용으로 인한 심각한 출혈 문제를 안고 있다. 이를 해결하는 새로운 항응고제가 개발됐다. [사진= 게티이미지뱅크]

항응고제는 뇌졸중, 심장병, 정맥 혈전증 등 환자의 치료에 매우 중요하다. 하지만 헤파린, 와파린 등 항응고제를 많이 복용하거나 외상을 입을 경우 심각한 출혈 위험이 있다. 약물 부작용으로 인한 응급실 방문 환자의 약 15%가 항응고제 치료에 따른 합병증에 해당한다.

출혈 위험이 없는 새로운 항응고제가 개발됐다. 스위스 제네바대, 호주 시드니대 공동 연구팀은 종전 항응고제의 작용을 빠르게 중단할 수 있는 새로운 유형의 항응고제를 개발해냈다고 밝혔다.

연구팀에 의하면 미국에서는 매년 약 23만5000명이 항응고제 부작용에 의한 합병증으로 응급실을 찾는다. 연구팀은 항응고제의 이 같은 약물 부작용에 의한 합병증을 막기 위해 신속하고 구체적으로 효과를 뒤집는 '해독제'가 담긴 새로운 항응고제 활성성분을 개발했다. 이 새로운 항응고제 활성성분은 단백질인 트롬빈의 서로 다른 부위를 표적으로 삼는 분자 두 개로 이뤄져 있다. 트롬빈은 혈액이 굳는 데 중요한 역할을 한다. 두 개 분자는 트롬빈에 결합한 뒤 합쳐져, 트롬빈의 활동을 억제해 응고 효과를 확 떨어뜨린다. 해독제는 이 두 분자를 분리시켜 활성성분의 작용을 중화시킨다. 이 접근법은 수술이나 기타 응용 분야의 항응고제 사용에 혁신을 가져올 수 있다. 활성 원리의 활성화 및 비활성화 메커니즘은 면역요법에도 사용될 수 있다.

이 연구 결과(Development of supramolecular anticoagulants with on-demand reversibility)는 국제학술지 《네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)》에 실렸다.

연구의 공동 책임 저자인 제네바대 니콜라스 윈싱어 교수(유기화학)는 "외상이나 뜻밖의 사건으로 인한 심각한 출혈을 일으킬 수 있는 항응고제의 단점을 개선할 수 있게 됐다"고 말했다. 그는 "항응고제 사용 시 정기적으로 혈액 응고를 모니터링해야 하는 번거러움도 덜 수 있게 됐다"고 덧붙였다.

연구팀에 의하면 이번에 개발된 접근법은 매우 유연하며 다른 치료 표적에도 쉽게 적용할 수 있다. 특히 면역치료 분야에서 매우 유망하다. 항응고제로 널리 쓰이는 헤파린은 돼지 장에서 뽑은 다양한 길이의 폴리머를 혼합한 것이다. 그 결과 작용이 매우 가변적이어서 수술 중 응고 검사를 해야 한다. 새로운 합성 항응고제는 헤파린과 관련된 순도와 가용성 문제를 해결하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

연구팀은 트롬빈에 결합하는 두 분자를 연결하기 위해 펩타이드 핵산(PNA)을 사용했다. 매우 혁신적인 방법이다. 두 가닥의 PNA는 비교적 약하게 결합할 수 있고 쉽게 끊어진다. 유리된 PNA 가닥은 약물의 작용을 비활성화한다. 이 분야의 주요 혁신으로 평가되는 대목이다.

항응고 문제 외에도 활성 원리를 활성화/비활성화하는 '초분자 개념'은 면역치료 분야, 특히 CAR-T(키메라 항원 수용체 T세포) 요법 분야에서 주요 관심사가 될 수 있다. CAR-T 요법은 최근 몇 년 동안 특정 암 치료에서 큰 진전을 이뤘다. 하지만 이 요법을 사용하면 생명을 위협할 수 있는 면역체계 과잉반응(사이토카인 폭풍)이 일어날 위험이 상당히 높다. 새로운 해독제로 치료제를 신속하게 비활성화하면 이런 치료의 안전성과 효과성을 개선하는 데 큰 도움이 될 수 있다.

김영섭 기자 (edwdkim@kormedi.com)