한미연구진, 약물 생체이용률 8배 높인 '기술 개발'…"제약사 문의 쇄도"

인체 담즙산 순환 회로 모사한 나노 전달체 기술…신약개발 기폭제
KBSI-전북대-SNJ Pharmaceutical 국제 공동연구, 국제 학술지 게재

[대전=뉴시스] KBSI 공동연구팀의 연구 결과 모식도. 왼쪽은 기존 기술이고 오른쪽의 담즙산 순환회로 모사 나노전달체 기술은 새로운 결합약이 생성되지 않아 부작용이 없으며 효율적인 약물전달이 가능해 생체이용률을 대폭 높일 수 있다. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한·미 공동 연구진이 약물의 생체이용률을 획기적으로 높인 경구 전달(oral delivery) 신기술을 개발했다.

한국기초과학지원연구원(KBSI)은 광주센터 정혜종 박사팀이 단백질, 펩타이드, 저분자 등 모든 종류의 약물에 대한 생체이용률을 높여 경구 복용을 통해 치료효능을 높일 수 있는 약물전달 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

이번 연구는 전북대학교 의과대학 홍성출 교수, 미국 로스앤젤레스 SNJ Pharmaceutical 김현진 박사팀과 산·학·연 국제 공동연구로 진행됐다.

약물이 체내로 흡수되는 효율이 생체이용률이다. 소수성 물질은 친수성인 소화액에 녹지 않아 소화관을 통해 인체로 흡수되는 효율이 낮아 먹는 약으로 개발될 수 없다. 신약 후보물질 중 70% 정도가 약효가 뛰어나지만 생체이용률이 15% 미만으로 매우 낮아 신약으로 개발되지 못하고 버려지고 있다.

주사제 용액 역시 일반적으로 친수성이기 때문에 소수성의 약물 후보물질은 주사제로도 사용할 수 없다.

이런 생체이용률 저조 문제를 극복하려는 대표적인 연구가 '니클로사마이드'로 최근 지질체를 활용해 약물을 봉입, 세포 내 표적에 전달시키는 방법으로 니클로사마이드의 생체이용률을 높인 기술이 임상시험 중에 있으나 아직 항바이러스에 요구되는 생체이용률 수준에는 미치고 못하고 있다.

이번에 공동 연구팀이 개발한 기술은 인체 콜로스테롤 항상성 유지를 담당하는 '담즙산'의 생성·순환과정을 모사한 약물 전달 기술이다.

담즙산은 소수성 물질을 나노 수준으로 녹게 하는 기능이 있어 장에 도달한 대부분의 담즙산은 장간순환에 의해 간으로 재흡수돼 혈류로 돌아 체내에 전달된다.

공동연구팀의 이 나노 전달체 기술을 적용한 니클로마사이드 약물을 코로나-19 바이러스에 감염된 마우스에 경구 투여 후 혈액에 남아있는 약물 입자의 양을 관찰한 결과, 생체이용률이 38.3%로 나타났다.

이는 동일한 조건의 비교 실험을 통해 나타난 순수 니클로마사이드 약물의 생체이용률(4.8%) 보다 8배가 높은 수치다.

또 약물 투여 후 7일 동안 나타난 햄스터의 체온 및 체중의 변화 관찰에서는 약물을 투여하지 않거나 순수 니클로마사이드 약물이 투여된 대조군의 햄스터는 4일 만에 모두 죽은 반면 나노 전달체 기술이 적용된 니클로마사이드 약물 실험군은 정상 체온 및 체중을 유지하면서 건강하게 살아 남았다.

특히 이 기술은 소수성의 저분자 약물은 물론 그동안 불가능하다고 여겨왔던 각종 단백질과 펩타이드 기반의 신약 후보물질도 고효율로 체내에 전달할 수 있어 차세대 신약 개발에 크게 유용하다.

KBSI 정혜종 박사팀은 광주센터에 설치된 고령동물생육시설을 활용해 약물의 효능평가를 담당했고 전북대 홍성출 교수와 SNJ Pharmaceutical 김현진 박사팀은 담즙산 순환회로 모사 나노전달체 기술 개발을 수행했다.

이번 연구결과는 감염병 치료제 분야 저명 학술지인 'International Journal of Antimicrobial Agents' 온라인판(논문명:Oral delivery of a host-directed antiviral, niclosamide, as a cholate-coated nanoformulation)에 지난 9월 21일 게재됐다.

정혜종 박사는 "현재 항비만 펩타이드 또는 단백질 치료제를 개발하고 있는 다국적 제약회사들로부터 관련 기술에 대한 문의가 쇄도하고 있다"며 "조만간 니클로사마이드가 각종 바이러스는 물론 새로운 변종 바이러스 치료에 효과적인 항바이러스제로 개발될 것으로 기대된다"고 말했다.

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