만성 통증, 아편 쓰지 않는 진통제 개발 가능성 열려

만성 통증 환자는 늘어남에도 불구하고 치료 방법이 마땅치 않은 게 현실이기에 만성 통증에 대한 문제는 세계 보건계와 의료계가 큰 부담을 느끼는 사안 중 하나입니다.

현재는 아편을 쓰는 마약성 진통제에 많이 의존하고 있는 상태입니다.

하지만 마약성 진통제의 효과가 제한적이라는 점, 호흡 기능 저하나 약물 중독과 같은 심각한 부작용을 유발하는 사례가 적지 않습니다.

만성 통증의 한 유형인 신경병성 통증(Neuropathic pain)도 마약성 진통제를 많이 쓰는 질환이며, 신경병성 통증은 신체 부상, 바이러스 감염, 다발성 경화증이나 당뇨병 합병증, 암 치료 등 여러 경로를 통해 올 수 있습니다.

비 마약성 진통제의 유력한 치료 표적인 아데노신 A1 수용체(adenosine A1 receptor)와 잘 결합하는 조절 인자가 발견되면서 이런 신경병성 통증을 안전하고 효과적으로 치료하는 비(非) 마약성 진통제 개발의 길이 열릴 만한 긍정적인 전망이 보이고 있습니다.

호주 모내시대의 아서 크리스토풀로스(Arthur Christopoulos) 약학·제약과학 교수 연구팀이 수행한 이 연구 결과는 현지시간으로 지난 8일 저널 '네이처(Nature)'에 논문으로 실렸습니다.

그간 아데노신 A1 수용체는 오래전부터 신경병성 통증에 쓸 수 있는 비 마약성 진통제의 유력한 표적으로 인식되어 왔지만 정확한 선별 능력(on-target selectivity)을 갖춘 분자를 찾아내지 못한데다 부작용 우려도 커 지금까지 진통제로 개발되지 못했습니다.

모내시대 연구팀은 알로스테릭 효과(allosteric effect) 양성인 PAM(positive allosteric modulator) 조절 인자가 A1 수용체에 훨씬 더 선별적으로 작용한다는 것을 발견했습니다.

논문의 공동 교신저자인 크리스토풀로스 교수는 "현재 글로벌 마약 위기를 겪고 있는 만큼 안전하고 효과적인 비 마약성 진통제 개발이 시급하다"라면서 "(이번 연구 결과를 바탕으로) 구조 기반(structure-based)의 통찰을 지렛대로 활용해, 만성 통증을 효과적으로 치료하는 비 마약성 알로스테릭 약물을 디자인할 수 있을 것"이라고 강조했습니다.

PAM은 A1 수용체의 다른 부위에 결합해 신경병성 통증을 최소한의 부작용으로 완화할 뿐 아니라 척수의 통증 신호가 강해지는 것에 맞춰 작용 수위를 높였습니다.

알로스테릭 효과란, 단백질의 원래 기능을 수행하는 활성 자리(active site) 외의 다른 특정 부위에 활성인자가 결합해 활성 자리의 구조가 변하는 것을 말합니다.

연구팀은 또한 진통 작용을 하는 PAM과 아데노신이 모두 결합하는 A1 수용체의 고해상 구조를 극저온 전자현미경(cryoEM)으로 풀어냈습니다.

비마약성 진통제가 직접 작용하는 A1 수용체의 고해상 원자 구조가 밝혀진 건 이번이 처음입니다.

모내시대 생물의학 발견 연구소(BDI)의 '통증 메커니즘 랩(lab)' 팀장인 웬디 임래치(Wendy Imlach) 부교수는 "이번 연구를 통해 알로스테릭 약물의 작용 메커니즘을 더 깊이 이해하게 됐다"라고 말했습니다.

[디지털뉴스부]