하플사이언스가 HAPLN1을 통해 항노화 치료의 새로운 장을 열고 있어 주목된다.

HAPLN1(Hyaluronan And Proteoglycan Link Protein 1)은 TGF-β 시그널링을 활성화해 히알루론산, 콜라겐, 아그레칸의 생성을 증가시키는 인체 내 단백질이다.

하플사이언스 최학배 대표는 “최근 노화 관련 연구에서 각광받는 것이 parabiosis(병체결합)다. 동물을 병체결합해 서로 피가 통하도록 만드는 것”이라며 “특히 늙은 쥐와 젊은 쥐를 병체결합해 서로의 피를 순환하도록 한 후 2주 정도가 경과하면 늙은 쥐와 젊은 쥐의 패턴이 상당히 유사해진다. 나이가 들수록 진피층이 얇아지는데 병체결합한 늙은 쥐의 진피층이 다시 두꺼워진다”고 말했다.

최학배 대표는 “병체결합한 쥐에서 피의 순환만으로 이런 변화가 일어난다는 점에서 피 속에 들어있는 물질에 대한 연구를 시작했고, 그 결과 HAPLN1이라는 단백질이 이같은 변화를 일으킨다는 사실을 알게 됐다”고 밝혔다.

최 대표는 “HAPLN1 효과를 검증하기 위해 임상용 유전자재조합 의약품을 만들어 늙은 쥐에 HAPLN1을 투입한 결과 콜라겐과 히알루론산, 아그레칸을 더 많이 생성하면서 진피층이 두꺼워지는 것을 발견했고, 어떤 기전에 의한 것인지에 대한 연구를 진행했다”고 말했다.

연구결과 HAPLN1은 피부, 연골, 모발 등에서 각각의 작용기전을 가지고 있는 것을 확인했다.

최 대표는 “HAPLN1 투여 후 TGF-β 리간드(ligand)가 증가할 것으로 예상했지만 리간드 수에는 별다른 차이가 없었다”며 “피부의 경우 HAPLN1이 TGF-β 수용체2의 수를 증가시키는 것을 확인했다. TGF-β 수용체2는 TGF-β 수용체1을 끌어들이고 두 수용체가 결합하면 TGF-β 시그널링이 일어난다”고 설명했다.

그는 TGF-β 수용체1의 경우 세포막 내에 있고, TGF-β 수용체2는 세포막에 있는데 피부에서는 노화가 진행되면 세포막에 있는 TGF-β 수용체2가 줄어들기 때문에 이를 증가시킴으로써 피부의 노화를 막을 수 있다고 덧붙였다.

최 대표는 “HAPLN1을 투여하더라도 TGF-β 리간드는 일정한 수를 유지하기 때문에 TGF-β 시그널링이 과도하게 일어날 수 없다”며 “TGF-β 시그널링이 과도하게 활성화돼서 암이나 섬유증 등 부작용이 일으킬 만한 수준까지 갈 수 없도록 통제된다”고 설명했다.

세포외기질은 히알루론산, 콜라겐, 엘라스틴으로 구성된 고체 구조를 가지고 있다. 다양한 세포막 수용체를 통해 세포와 세포외기질(ECM; Extracellular Matrix) 사이에서 신호 전달이 일어난다. 혈장의 HAPLN1의 양은 노화에 따라 감소한다.

세포외기질 구성 요소는 세포막을 침투하는 인터그린(Integrin), CD44와 같은 앵커 수용체를 통해 세포막을 관통해 세포 내 세포골격(cytoskeleton)에 연결된다. 그래서 세포외기질은 세포와 매우 밀접하게 소통하고 있다. 세포외기질의 구조적 변화는 손상되거나 퇴화된 조직의 재생 과정에서 세포의 기능과 운명을 결정하는 중요한 요소이다.

또한 연골에 있어서는 HAPLN1이 연골 퇴화에 관여하는 ALK1과는 결합하지 않고 연골 재생에 관여하는 ALK5(TBR1)와만 결합하는 TGF-β 수용체1을 증가시켜 연골 재생을 돕는 약제가 될 것으로 기대하고 있다.

여기에 “모발에서는 활성기에는 모낭 쪽에 HAPLN1 많이 포함돼 있지만 휴지기에는 HAPLN1이 전혀 없다. 모낭에 HAPLN1을 투여하면 모발이 더 빨리 자라도록 한다”며 “HAPLN1을 통해 모모세포가 증식하고 이를 통해 모발로 나온다. 탈모는 원인이 여러 가지인데 HAPLN1은 모든 탈모에 모모세포를 증식시킴으로서 표준 치료법이 가능할 것으로 기대하고 있다. 여기에 면역 등 문제를 해결한 약제를 병용하는 방식으로 접근이 가능할 것”이라고 덧붙였다.

최학배 대표는 “하플사이언스는 인체의 신비 중 하나를 풀어나가면서 이를 활용한 노화 치료제를 개발하고 있다”고 말했다.

최 대표는 “우리의 인체는 노화되지 않고 젊은 상태를 유지하려는 기능이 자체적으로 있는데, 이러한 기능이 나이가 들면서 점차적으로 감소하고 이에 따라 노화가 조금씩 진행된다”며 “젊은 상태를 유지하려는 기능 중 주요한 요소인 HAPLN1을 자체 연구진이 찾아내 기전을 밝혀내고, 이를 이용한 노화 관련 질환의 치료제, 더 나아가 노화를 예방하는 제제를 순차적으로 개발할 계획”이라고 강조했다.

그는 “미국에서는 구글(Google), 아마존(Amazon), 페이팔(Paypal) 같은 대기업들이 노화에 의해 일어나는 질병의 치료제 개발을 위한 회사를 설립하는 등 활발한 움직임을 보이고 있다. 하지만 우리나라는 아직까지 노화에 대한 연구가 활발하다고 얘기하기 어렵다”며 “우리나라 대기업들과 제약사들도 노화연구 및 노화 관련 질환의 치료제 보다 깊은 관심을 가지고 관련 시장을 선점하려는 투자가 필요하다”고 지적했다.

최 대표는 “노화 관련 연구는 미국이 제일 앞서 나가고 그 뒤를 유럽이 쫓아가고 있지만, 미국과의 격차는 크다. 우리나라가 암에 집중돼 있는 연구력을 노화 쪽으로 일부 돌려서 집중한다면 향후 노화 치료제의 개발 분야에서 글로벌 리딩그룹에 들어갈 수 있을 것”이라며 “정부가 노화 관련 질환의 치료제 개발에 좀 더 관심을 기울이고, 노화 관련 기초 연구 및 연구활동을 비롯해 노화 관련 전 연구분야를 집중 지원할 필요가 있다”고 강조했다.

끝으로 최학배 대표는 “하플사이언스는 노화된 연골, 피부, 모낭 등의 조직을 정상화시키는 제제를 개발 중에 있다”며 “동물실험에서 나타난 좋은 효과를 사람들에게 편리한 방법으로 치료 가능한 약제로 개발하기 위해 연구를 집중하고 있다. 우리의 개발 목표가 이뤄진다면 인류 노년의 삶이 보다 건강하고, 행복하며 풍요로워지는데 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.