표적 항암제로도 못 고치는 암 겨냥한 플랫폼기술 나왔다

화학연구원, 에텍(ATTEC) 플랫폼 개발 및 유효물질 도출
인터비즈 포럼서 소개…다양한 항암치료제 개발 예정

[대전=뉴시스] 에텍 플랫폼 구성도 및 원리. 오른쪽은 화학연 에텍 플랫폼 기술의 높은 대사안정성. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국화학연구원은 기존 표적 항암제로 치료할 수 없는 암을 치료키 위한 '에텍(ATTEC·AuTophagosome-TEthering Compound) 플랫폼 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

화한연은 이날 '인터비즈 바이오 파트너링&투자 포럼'에서 이 기술을 공개하고 새로운 항암제 개발을 함께 할 공동연구 기업 발굴에 나섰다.

여러 단백질 중 기존 표적 항암제나 치료제로 치료할 수 없는 질병 단백질의 비중이 높아지면서 최근 타겟 단백질 분해 기술인 'TPD(Targeted Protein Degradation)'가 세계적으로 주목받고 있다.

필요없는 단백질이 생기면 인체는 여러 시스템을 통해 이를 분해한다. 이런 인체 내 단백질 분해 시스템은 크게 '프로테아좀'과 '리소좀' 기전으로 나뉘며 이를 이용해 치료제를 개발하는 게 TPD 기술이다.

TPD 기술에는 프로테아좀 기전을 이용한 프로탁(PROTAC·Proteolysis Targeting Chimera) 기술과 리소좀 기전을 이용한 에텍(ATTEC) 기술이 있다. 프로탁 기술은 치료제 다수가 임상 진행 중에 있지만 크기가 큰 단백질은 분해할 수 없다는 한계가 있다.

리소좀-오토파지 시스템을 이용한 기술은 프로탁이 분해할 수 없는 큰 물질까지 분해할 수 있어 프로탁을 보완할 수 있는 기술로 떠오르고 있다.

화학연 김성환·정관령·김도연·이규명 박사 연구팀은 '리소좀-오토파지' 시스템 기술의 한 종류인 에텍(ATTEC) 기술에 주목, 2020년부터 해당 기술 연구에 들어가 이번에 새로운 에텍 플랫폼 기술을 개발하는데 성공했다.

기존 에텍 기술을 활용한 항암 타깃 화합물은 간에서 대부분 분해돼 약물로 살아남은 비중이 3.81%로 대사안정성이 매우 낮아 신약으로 연결하는게 한계가 있다. 이로 대사안정성을 극대화하면서 생체 내 실험이 가능한 기술 개발이 필요하다.

이번에 화학연 연구팀이 개발한 새로운 에텍 플랫폼 기술을 활용하면 대사 안정성이 90%에 육박해 체내에서 약물로 역할을 할 수 있는 물질을 개발할 수 있다.

연구팀에 따르면 에텍 플랫폼은 ▲질병 유발 단백질에 결합하는 부분인 워헤드(Warhead) ▲단백질 분해 유도 막의 안쪽 단백질에 결합되는 부분인 LC3 바인더(LC3 binder) ▲이 둘을 연결하는 링커‘(Linker)로 구성돼 있다.

[대전=뉴시스] 새로운 항암제 개발을 위한 에텍(ATTEC) 플랫폼 기술을 개발한 연구진. 뒷줄 왼쪽부터 김성환·강민성 ·이규명·김도연 박사, 앞줄 왼쪽부터 이채미·김지인·박지혜·김지우 연구원.(사진=화학연구원 제공) *재판매 및 DB 금지

이 중 LC3 바인더는 개발이 어려워 현재 알려진 것이 수 종에 불과하다. 연구팀은 고유한 LC3 바인더를 확보해 새로운 에텍 플랫폼을 국내 최초로 구축했하고 이를 통해 항암효과를 가지면서 생체 내 실험이 가능한 수준으로 대사안정성을 끌어올린 화합물을 도출해 냈다.

체내에 에텍 플랫폼 기술로 합성된 치료제가 들어가면 질병 단백질과 약의 워헤드 부분이 결합하고 분해 유도 막을 구성하는 LC3 단백질과 LC3 바인더가 결합해 리소좀-오토파지 기전의 분해 유도 막 안으로 질병 단백질을 넣어준다.

환자의 경우 질병 단백질이 자연적으로 없어지지 않기 때문에 체내의 리소좀-오토파지 시스템을 활용할 수 있는 약으로 질병 단백질을 분해하게 된다.

특히 이 기술은 질병 종류에 따라 워헤드 부분만 바꿔 합성이 가능, 다양한 질병 치료제 개발에 적용할 수 있다. 연구팀은 현재 이 플랫폼을 활용해 전립선암 치료제 유효물질을 도출했으며 항암제 외에도 희귀질환 치료제 등 다양한 질병 치료제를 개발할 계획이다.

향후 기술을 고도화해 5년 이내에 에텍 기술로 임상에 진입한 후보물질을 개발하는게 목표다.

화학연 이영국 원장은 "이번 성과는 지난 2019년 처음 논문에 보고된 리소좀-오토파지 활용 에텍 기술의 가능성을 선제적으로 분석해 국내에서 처음 창출한 연구결과"라면서 "확보한 플랫폼을 통해 신규 항암제와 희귀질환 치료제 등 다양한 질병치료제가 개발되길 기대한다"고 말했다.

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