국내 연구진이 `美 FDA 콧대 꺾었다`…약물 상호작용 예측 부정확한 원인 찾아

IBS, 충남대 교수팀과 예측 정확도 2배 이상 향상
효소 농도 예측값이 1000배 이상 높은 것을 확인

IBS는 미국 FDA가 권장하는 약물 상호작용 예측 정확도를 2배 이상 높인 새로운 수식을 개발했다. IBS 제공

송윤민 박사과정생(제1저자, 왼쪽부터), 김상겸 충남대 교수, 김재경 IBS CI, 채정우 충남대 교수 등이 기념촬영을 하고 있다. IBS 제공

국내 연구진이 약학과 수학 간 융합을 통해 미국 식품의약국(FDA)가 확립한 약물 상호작용 예측 정확도를 2배 이상 높이는 새로운 수식을 개발했다. 이 수식을 활용하면 신약개발 성공률과 임상에서 약물 효율을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.

기초과학연구원(IBS)은 수리 및 계산 과학 연구단 의생명 수학 그룹 김재경 CI(KAIST 수리과학과 교수) 연구팀이 채정우·김상겸 충남대 약대 교수팀과 함게 미 FDA가 권장하는 약물 상호작용 예측 수식이 부정확했던 원인을 규명하고, 예측 정확도를 2배 이상 높이는 데 성공했다고 4일 밝혔다.

두 가지 이상의 약을 함께 먹으면 하나의 약이 다른 약의 대사를 변화시켜 목표한 치료 효과를 내지 못하거나 부작용이 발생할 가능성이 있다. 이를 '약물 상호작용'이라고 하는데, 의료진을 약물을 복합 처방할 때 약물 상호작용 정보를 토대로 처방을 내리고, 신약 개발 과정에서는 약물 상호작용을 필수로 연구해 표시하도록 돼 있다.

FDA는 약물 상호작용을 평가하고, 다약제 복용 과정의 부작용을 최소화하기 위해 가이던스(지침서)를 1997년 처음 발행하고, 2020년 1월 개정했다. 가이던스에 제시된 수식을 활용해 약물 상호작용을 간접적으로 평가하도록 FDA는 권고하고 있다.

문제는 이 수식의 정확도가 떨어진다는 것이다. FDA 수식은 효소의 반응 속도를 설명하는 '미카엘레스-멘텐 식'을 기반으로 하는데, 약물 대사에 관여하는 체내 효소 농도가 낮다는 것을 전제로 한다.

연구팀은 이 FDA 수식이 실제 간에서 약물 대사에 관여하는 효소 농도가 예측에 사용돼 온 값보다 1000배 이상 높은 사실을 밝혀내 FDA 수식의 부정확한 원인을 찾았다.

이어 수학과 약학 협력연구를 통해 효소 농도에 상관없이 정확하게 약물의 대사 속도를 예측할 수 있는 새로운 수식을 마련하고, 기존(38%)보다 예측 정확도가 2배 이상 높은 80%에 달한 것을 확인했다.

김재경 IBS CI는 "당연히 정답이라고 생각했던 수식을 수정하고, 인류의 건강한 삶을 위한 단서를 찾을 수 있었다는 데 의미가 있다"고 밝혔다.

이 연구결과는 임상약리학 분야 학술지 '임상약리학 및 약물치료학(지난달 15일)' 온라인판에 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr