표적 단백질 분해·제거 '프로탁' 약물 기술 활용
컨슈머타임스=김성수 기자 | 국내 연구진이 부작용·내성을 획기적으로 줄인 차세대 표적 항암제 개발에 성공했다.
한국기초과학지원연구원(KBSI)은 연구소기업 단디큐어와 공동으로 표적 단백질을 분해·제거하는 '프로탁(PROTAC)' 약물 기술을 활용해 새로운 비소세포폐암 항암제를 개발했다고 18일 밝혔다.
해당 기술은 보통 10~13개월 정도로 알려진 항암제에 대한 내성이 생기는 기간을 2년 이상 늘릴 수 있고 생존 기간도 3배 이상 연장이 가능하다.
프로탁(Proteolysis-targeting chimera) 기술은 유비퀴틴 시스템이란 단백질 분해 기전을 이용해 질환 유발 단백질을 분해·제거할 수 있다.
항암제 기술이 꾸준히 발전하고 있지만, 여전히 3기 이상 암환자의 생존율은 높지 않다.
이는 약물 반복 투여로 인해 발생하는 내성 문제가 원인이다.
단백질 분해 기술의 일종인 프로탁은 최근 내성에 대한 해결법 중 하나로 주목받는 중이다.
연구팀에 따르면 프로탁 약물이 질환 단백질과 결합하면 유비퀴틴 연결효소(E3)에 의해 질환 단백질 분해 신호를 전달하고 이후 단백질 분해효소인 프로테아좀에 의해 질환 단백질이 펩타이드나 아미노산으로 완전히 분해·제거된다.
특히 해당 약물은 내성 발생 기간을 훨씬 늘릴 수 있다는 장점이 있다.
질환 단백질을 분해한 뒤에는 다른 질환 단백질과 결합하면서 재활용되기 때문에 기존 약물처럼 반복적으로 투약하지 않아도 낮은 농도에서 유사한 효과를 보이기 때문이다.
이번에 연구팀은 프로탁 약물의 암치료 효과를 확인하기 위해 비소세포폐암을 대상으로 연구를 진행했다.
비소세포폐암은 폴로유사인산화 단백질1(PLK1)이 정상세포에 비해 20배 이상 과발현돼 있어 비소세포폐암의 생존에 필수적인 단백질로 알려졌지만, 부작용(독성) 문제로 아직 PLK1을 대상으로 하는 신약개발에는 이르지 못했다.
실험용 쥐를 이용한 실험에서 프로탁 약물 투여군에서 비소세포폐암 크기의 성장이 최대 70% 억제됐고 현재 사용 중인 표적 약물치료제와 함께 투여하면 시너지 효과가 발생해 약물 효과가 더욱 증가한다.
연구 결과는 지난해 12월 19일 의약 분야 세계적 권위의 저명학술지 '저널 오브 메디컬 케미스트리'에 표지논문으로 게재됐다.
방정규 KBSI 박사(단디큐어 대표)는 "이번 연구는 폴로 유사인산화 단백질을 표적으로 프로탁 기반의 비소세포폐암 치료제 개발 가능성을 보여준 최초의 실험 결과다"라며 "기존 항암제의 한계인 독성·내성 문제를 극복할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
