생체 이용률 8배 높여 약물 치료 효능 `UP`…신개념 약물전달기술 나와

기초지원연, 담즙산 모사한 약물전달기술 개발
코로나 약물 '니클로사마이드' 생체이용률 향상

한국기초과학지원연구원은 코로나19 치료에 효능이 탁월하지만 생체 이용률이 낮은 니클로사마이드와 같은 신약후보물질의 생체 이용률을 획기적으로 높일 수 있는 약물전달기술을 개발했다. 기초지원연 제공

한·미 공동 연구팀이 코로나19 바이러스 치료에 효능이 높지만 생체 이용률이 낮은 니클로사마이드와 같은 소수성 신약 후보물질의 생체 이용률을 높여 치료 효능을 향상시키는 기술을 내놨다.

한국기초과학지원연구원은 정혜종 광주센터 박사 연구팀이 단백질, 펩타이드, 저분자 등 모든 종류의 약물에 대해 생체이용률을 8배 가량 향상시켜 경구 복용으로 치료 효능을 높이는 약물전달기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

약물이 체내로 흡수되는 효율을 생체 이용률이라고 하는데, 소수성 물질은 친수성인 소화액에 녹지 않아 소화관을 통해 인체로 흡수되는 효율이 낮아 먹는 약으로 개발할 수 없다. 신약 후보물질 중 70% 가량이 약효가 뛰어남에도 생체 이용률이 15% 미만으로 매우 낮아 신약으로 개발되지 못하고 있다. 주사제 용액도 친수성이어서 소수성의 약물 후보물질은 주사제로 사용할 수 없다.

대표적으로 니클로사마이드는 코로나19를 포함해 다양한 바이러스 감염병 치료에 효능이 탁월한 약물 후보물질이지만, 소수성이어서 생체 이용률이 저조해 항바이러스제로 개발되지 못하고 있다. 최근에 지질체를 활용해 약물을 봉입한 후, 세포 내 표적에 전달시키는 방법으로 니클로사마이드의 생체 이용률을 높이는 기술이 임상 시험 중이지만, 생체 이용률은 아직 높지 못한 상황이다.

연구팀은 인체 콜레스테롤 항상성 유지를 담당하는 담즙산의 생성과 순환 과정을 모사해 약물 전달기술을 개발했다. 담즙산이 마치 세제 역할을 해 소수성 물질을 나노크기 수준으로 녹게 하고, 장에 도달한 담즙산이 장간순환에 의해 간으로 재흡수돼 혈류로 돌아 체내에 전달되도록 함으로써 생체 이용률을 높인 것이다.

연구팀은 나노전달체 기술을 적용한 니클로사마이드 약물을 코로나19 바이러스에 감염된 실험용 쥐에 경구 투여 후, 혈액에 남아 있는 약물 입자의 양을 관찰한 결과, 생체 이용률이 38.3%에 달했다.

이는 동일한 조건의 비교 실험을 통해 보인 순수 니클로사마이드 약물의 생체 이용률 4.8%보다 약 8배 높은 수준이라는 게 연구팀의 설명이다.

또한 약물 투여 후 7일 동안 햄스터의 체온과 체중 변화도 살펴본 결과, 약물을 투여하지 않거나 니클로사마이드 약물이 투여된 대조군의 햄스터는 4일 만에 모두 죽었다. 이에 반해 나노 전달체 기술이 적용된 니클로사마이드 약물 실험군의 햄스터는 정상 체온과 체중을 유지하면서 건강하게 살아 있었다.

정혜종 기초지원연 박사는 "소수성 저분자 약물뿐 아니라, 그동안 불가능하다고 여겨왔던 각종 단백질과 펩타이드 기반의 신약 후보물질도 고효율로 체내 전달 시킬 수 있다"며 "조만간 니클로사마이드가 각종 바이러스는 물론 새로운 변종 바이러스 치료에 효과적인 항바이러스제로 개발될 수 있도록 연구를 이어가겠다"고 말했다.

이 연구결과는 감염병 분야 국제 학술지 '인터내서널 저널 오브 안티마이크로벌 에이전트(지난 9월 21일)'에 실렸으며, 홍성출 전북대 교수와 김현진 미국 로스앤젤레스 SNJ 박사 연구팀 등이 공동 연구에 참여했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr