[KASBP 공동기획3]신경 퇴행성질환 정복 담대한 여정

창간 65주년 기념 특집, 정지연 Ph.D.(Yumanity Therapeutics)

기사입력 2019-03-27 13:00     최종수정 2019-03-27 13:18 프린트하기 메일보내기 스크랩하기 목록보기   폰트크게 폰트작게

 
정지연, Ph.D. (Yumanity Therapeutics)▲ 정지연, Ph.D. (Yumanity Therapeutics)
요즘 우리는 참으로 발달된 의료과학의 혜택을 누리고 있다.
 
덕분에 인간의 평균 수명이 비약적으로 길어지게 되었고 그로 인해 인구가 노령화 되면서, 신경 퇴행성 질환 (Neurodegenerative diseases) 을 앓는 환자들의 수가 급격히 늘어나게 되었다.
 
알츠하이머병 (Alzheimer disease), 파킨슨병 (Parkinson’s disease) 과 루게릭병(Amyotrophic Lateral Sclerosis)등이 주로 알려진 신경 퇴행성 질환들인데, 이제는 주변 가족이나 친구들 중 이러한 병으로 고통받고 있는 사람들이 많아지면서, 여기에 대한 대중의 관심도 크게 늘어나고 있다.

최근의 통계에 의하면, 가장 흔한 치매의 한 종류인 알츠하이머병 (Alzheimer disease)의 경우, 현재 전 세계적으로 오천만명 이상이 이병으로 고통 받고 있다고 하며, 이 숫자는 이십년마다 배로 증가할 것으로 예측된다.
 
이 질환으로 인해 직접 발생하는 비용이 팔천억 달러를 넘고, 여기에 환자를 돌보는 사람들 주변의  여러 직간접 비용까지 합하면 실제로는 가히 천문학적인 비용이 알츠하이머병으로 인해 쓰인다고 하겠다.
 
이런 통계를 더 암울하게 만드는 것은,  신경 퇴행성 질환에 아직도 확실한 치료책이 없다는 것이다. 
 
지난 20년간 크고 작은 제약회사에서 여러 번 시도하였지만, 모두 실패하고 말았다.  치료약을 개발하게 되면 그 시장이 크다는 것을 알고 있기에, 많은 제약회사에서 너도 나도 뛰어들어 투자를 많이 하였지만, 결과는 그리 좋지 않았고, 그 결과 거듭된 실패의 여파로 오히려 많은 제약회사가 신경 퇴행성 질환 연구에 손을 떼고, 투자자들도 투자를 기피하면서 신경 퇴행성 질환 신약개발은 한동안 침체기를 겪게 되었다.
 
다행이도 최근에 Biogen/Esai에서 Alzheimer disease치료약으로 개발된 아밀로이드 베타antibody가 조기 임상실험에서 좋은 결과를 보이면서 그동안 침체되어 있던 분야에 다시한번 희망을 불어 넣고 있다.

바로 이 시점에 Yumanity Therapeutics가 설립되었다. Yumanity는 저명한protein folding 생물학자인 Susan Lindquist 박사의 연구와 그녀의  미래에 대한 안목과 사명감을 바탕으로 세워진 신경 퇴행성 질환의 치료약 개발 전문회사다.

신경 퇴행성 질환의 대부분의 경우는 질병마다 독특한 단백질이 잘못 접히면서 이러한 잘못 접힘에 비롯된 독성에 의해 신경세포가 퇴행되거나 심지어는 죽게되면서 생기게 된다. 여기서 한 가지 혁신적인 발상이 나오게 되는데, Lindquist박사는 효모라는 아주 단순하지만 유용한 model organism을 이용해서 위에서 언급한 잘못 접힌 단백질이 일으키는 독성을 효과적으로 연구할 수 있는 모델을 만들었다. 
 
효모는 가장 단순한 eukaryotic organism으로, 세포의 가장 중요한 기전들을 밝히는데 사용된 유용한 organism이다. 왠만한 생물 학자들까지도 놀라게 하는 사실은, 효모에서 밝혀진 중요한 생물학적 기전들(biological pathways)은 그중 많은 부분들이 인간 세포에까지 잘 보전되어 있다는 것이다.

단백질이 접히는 메카니즘도 마찬가지로 효모를 통해서 밝혀진 기전이며, 이러한 기전은 인간세포, 심지어는 신경세포까지도 잘 보전되어 있다. 이러한 고도의 보전성뿐만 아니라, 효모는 유전학상으로 다른 어느 모델과 비교할 수 없이 간편하고, 타의 추종을 불허할 만큼 유전학 연구의 도구로서의 범용성을 자랑하고 있다.

즉 효모 만큼 유전자가 깊게 연구된 생물체는 거의 없다시피 한다.  그렇기에  유전자를  다양한 방법으로 조절 및 조작할 수 있는 아주 다양한 방법들이 존재하고, 이를 통해서 다른 인간 세포에서는 꿈을 꿀 수 도 없는 연구를 아주 빠른 시간안에 더욱 광범히 행할 수 있다. 또 효모를 이용하면 인간 세포를 가지고는 상상할 수 도 없는, 굉장히 많은 약물 후보 물질들을 한꺼번에 스크린 (ultra-high throughput screen)  할 수 있다.

이렇게 대규모로 유전자와 약물 후보 물질들을 스크린하게 되면서 이전의 특정한 가설에 얽매이는 시야가 좁아지는 연구에서 벗어나 선입관이 없이 연구를 할 수있게 되고, 이를 통해서 질병의 발병 및 진행 과정에 대해 총체적이고 새로운 지식들을 얻을 수 있게 되었다. 
 
효모를 통해서 밝혀낸 이러한 지식들은 결국 신약 개발하는데 필요한 새로운 타겟과 그 타겟에 효과적으로 작용하는 약물들을  만들 수 있게 도와주고, 결국에는  환자의 유도 만능 줄기 세포(induced pluripotent stem cell)을 통해 만들어낸 두뇌세포들을 이용해서 그 효능을 검증하게 된다. 이것이 바로 Yumanity가 자랑하는 강력한 신약 개발의 엔진이다.
 
이를 통해서 Yumanity는 신경 퇴행성 질환 신약개발분야에 절대적으로 부족한 ‘타겟 파이프 라인’ 을 풍부하게 제공할 수 있는 독특한 자리를 차지하게 되었다.  Yumanity의 신약 개발 엔진이 창출한 첫 번째의 타r깃, Stearoyl CoA Desaturase의 억제제가 현재 제 1상 임상시험을 준비하고 있다.

이러한 혁신은 저분자 화합물 (small molecule) 기반의 신약개발에만 국한되지 않는다. 최근의 신경 퇴행성 질환 신약개발에도 항체(antibody)나 안티센스 뉴클레오타이드(antisense oligonucleotide; ASO)들이 등장하고 있다.  특히 위에서도 잠깐 언급했지만, 알츠하이머병을 겨냥한  Biogen/Esai아밀로이드 베타antibody는 현재 제 2상 임상시험이 끝나가고 있어 그 결과가 곧 발표될 예정이다.

이 신약 후보는 위에서 언급했듯이 지금까지 실패를 거듭하던 신경 퇴행성 질환 신약개발에 희망과 투자를 다시금 불러들인 계기가 되었기에 모든 이들이 큰 기대를 품고 좋은 결과가 나오길 기다리고 있다. 
 
이외에도 아밀로이드 베타 항체뿐만 아니라 alpha synuclein나 tau같이 알츠하이머병에 걸린 환자의 뇌에서 발견된 잘못 접힌 또 다른 단백질들을 타깃으로 하는 항체 기반 치료제들이 여러 제약회사에서 개발되고 있고 임상시험을 향해 달려가고 있다.  항체 외에 또 다른 접근법은 유전자 치료 (gene therapy) 인데, 얼마전 FDA 에서 유전자 치료의 임상시험을 허락하면서 이 분야에 많은 관심이 모이고 있다.
 
몇 개의 바이오텍에서 낸 기술인데 타깃 유전자를 바이러스 (Adeno-Associated Virus)를 이용해서 두뇌 세포에 전달하려는 것이 그 아이디어의 핵심이고, 현재 이 방법을 테스트하기 위해 임상시험이 준비되고 있는 중이다.

최근 알츠하이머병 치료책으로 저분자 화합물(small molecule)이나 생물 제제 (antibodies, ASO or gene therapy)를 벗어난 혁신적인 치료방법이 나와 화제가 되고 있다. 
 
매사추세츠 공과대학(Massachusetts Institute of Technology: MIT)의 Li Huei Tsai박사와 Ed Boyden박사의 지도 아래서 진행된  연구에 따르면, 두뇌에 감마파라는 뇌파가 존재하는데, 알츠하이머병 모델 쥐들에서 감마파가 크게 감소되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 흥미롭게도 감마파와 비슷한 대략 40Hz의 주파수를 가진 빛과 소리를 발생하는 도구를 착용하면  알츠하이머병 모델 쥐의 두뇌의microglia가 활성화 되고, 이렇게 활성화된 microglia는 뇌에 쌓인 아밀로이드 베타를 청소하게 되어 결과적으로 모델 쥐의 기억력이 향상됐다.

현재, 이 방법의 효과를 인간에서 검증하기위해, biotech에서 임상시험을 기획하고 있다. 여기에 덧붙여 한 가지 흥미로운 연구방향은 장내세균(gut microbiome) 이 두뇌에 미치는 영향을 이용하는 것이다.

최근의 전임상 실험 결과에 따르면, 장내세균은 자폐증에서 부터 신경 퇴행성 질환의 발병과 진행에 아주 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌다. 이 발견이 과연 인간에게도 통용되는 것인지 밝히기 위해 현재 많은 biotech 회사들이 이 분야에 뛰어들고 있다. 물론 이 분야는 아주 초기단계이기 때문에 아직 결과를 예단하기에는 이르지만, 분명 관심을 가지고 어떤 결과가 나올지 지켜볼만 하다.

분명 지금까지 신경 퇴행성 질환의 신약개발 분야는 연속된 실패로 깊게 멍이 들어 있었다. 솔직히 아직도 완전한 치료제 개발은 요원한 이야기라고 여겨진다. 그러나 동시에 이 분야는 인류의 건강 증진, 특히 인간이 인간으로서 품위 있는 삶을 누리기 위해서는 절대 피해갈 수 없는 도전이기도 하다.

비록 지금까지 많은 시도가 무위로 끝났지만, 그래도 Yumanity를 비롯한 여러 회사와 연구기관들은 끝까지 포기하지 않고 효과적인 치료제를 개발하기 위해 오늘도 혼신의 노력을 다하고 있고, 그 결과 위에서 소개했듯이 많은 혁신적인 발상이 나오고 하나씩 검증되고 있는 중이다. 이러한 노력들이 차곡차곡 쌓여 곧 효과적인 치료제가 개발되기를 이 분야에 종사하는 사람으로서 조심스럽게 희망을 가져보며 이만 줄인다.

* 글쓴이는 현재 미국 소재 제약회사에서 근무하고 있으며, 위의 글의 내용은 글쓴이가 근무하는 제약회사가 아닌 글쓴이의 개인 의견임을 밝힌다.
기사공유   트위터   페이스북   싸이공감   구글
독자 의견남기기

독자의견쓰기   운영원칙보기

(0/500자) 로그인

리플달기

댓글   숨기기

독자의견(댓글)을 달아주세요.

뉴스홈으로    이전페이지로    맨위로

인기기사    댓글달린기사    공감기사

아이오틴 - 메디알람(Medi Alarm)
lactodios
Solution Med Story
보령제약 - 용각산쿨/용각산
블랙모어스 - 피쉬 오일
한풍제약 -굿모닝에스
퍼슨 -성광관장약/베베락스액

한국제약산업 100년의 주역

<58> 한승수 <제일파마홀딩스 회장/ 제54회 / 2018년도>

1959년 창립된 제일약품은 지난해 6월, 미래성장 추...

<57> 윤도준 <동화약품 회장 / 제53회 / 2017년도>

윤도준 동화약품 회장은 고(故) 윤광열 동화약품 명...

<56> 김동연 (한국신약개발조합이사장 / 제52회 / 2016년)

  김동연 한국신약개발 이사장은 1950년 출생, ...

<55> 이성우 (삼진제약사장 / 제51회 / 2014년)

  이성우 삼진제약 사장은 중앙대학교 약학대학...

<54> 이정치(일동제약회장 / 제50회 /2013년)

  이정치 일동제약 회장은 고려대 농화학과를 졸...

더보기

사람들 interview

"복지부 정책,'내 브랜드'보다 '좋은 컨설턴트'역할 최선"

문재인케어 완료 및 공공의료·의료지역격차 등 문...

더보기

실시간 댓글 더보기

오피니언 더보기

의약정보 더보기

약업북몰    신간안내

2018년판 화장품연감

2018년판 화장품연감

책소개뷰티누리(주)(화장품신문)가 국내외 화장품과 뷰...

팜플러스 더보기