한국파스퇴르연구소의 케빈 페트 박사와 김재승 박사 연구팀은 한국파스퇴르연구소가 설립한 바이오 벤처회사인 (주)큐리언트의 주도로 연세대 의대 조상래 교수, 노바티스 열대성질환연구소(NITD), 충남대 수의대 정주영 교수 등 공동연구팀과 국제 산학연 협력연구로 결핵균의 세포호흡을 담당하는 핵심 단백질과 결합해 결핵균을 죽이는 새로운 메커니즘의 신약 물질 ‘Q203’을 발굴했다고 밝혔다. 연구결과는 의과학분야 권위지인 네이처 메디슨(Nature Medicine) 8월 4일자 온라인판에 게재됐다.
이번 연구에서 연구진은 새로운 결핵 치료제 발굴을 위해 한국파스퇴르연구소가 자체 구축한 세포 이미징 기반 페노믹스크린 기술을 활용해 연구소가 보유한 약 12만개의 화합물을 탐색, 결핵 치료 효능을 나타내는 초기 유효물질을 도출했으며 이후 도출된 화합물의 최적화 과정을 통해 혁신신약 후보물질인 Q203을 개발해 냈다.
특히 결핵균에 감염시킨 살아있는 인간 대식세포를 활용해 실제 인체 내 감염경로 및 서식환경과 유사한 조건을 도입하는 신개념 연구법을 통해, 기존 단백질이나 효소 또는 결핵균만을 이용하는 생체 외 실험의 한계점을 보완하고 생체 내 실험에서도 유의한 수준의 활성 발현이 가능한 신약후보 물질을 발굴했다.
연구진은 Q203이 실제 동물효능실험 뿐 아니라 다제내성과 광범위내성 결핵 환자로부터 분리된 균주를 활용한 실험에서도 매우 탁월한 치료 효능을 나타냈으며 독성 실험에서도 안전성이 입증돼 혁신신약 후보물질로서의 요건을 충족했다고 설명했다.
또 Q203의 약효 기전 규명을 위해 연구진은 Q203에 내성을 가지는 돌연변이 결핵균을 인위적으로 생성시킨 후 전체 게놈 시퀀싱으로 유전자 변이를 탐색, 결핵균의 세포호흡을 담당하는 핵심 단백질인 시토크롬 bc1(cytochrome bc1)의 유전자가 변형됨을 확인함으로써 기존 치료제와는 다른 새로운 결핵균의 약효 작용점을 규명했다.
한편 질병관리본부에 따르면 2011년 기준 한국은 결핵 발생률, 유병률, 사망률에서 OECD국가 중 1위를 기록하고 있으며, 결핵은 국내 법정 감염성 질환 중 가장 높은 발병률과 사망률을 보이고 있다. 특히, 다제내성결핵 환자 수는 2010년 대비 15% 증가했으며, 광범위내성결핵 환자수도 증가 추세다. 결핵으로 인한 사회경제적 손실비용도 연간 8000억원에 이르는 것으로 추산된다.
국민일보 쿠키뉴스 장윤형 기자 vitamin@kukimedia.co.kr