[스페셜경제=박숙자 기자]지난해 보건당국에 보고된 의약품 부작용 등 이상 사례 건수가 총 25만7000건으로 집계됐다. 의약품은 사람의 질병을 진단, 치료 또는 예방할 목적으로 사용하는 제품이지만 의약품에는 긍정적인 효과만 있는 것이 아니다. 각종 심각한 부작용을 일으키거나 합병증을 야기할 수도 있다. 

의약품의 위험성을 경고하는 몇 가지 사건이 있다. 그 중 대표적인 사건은 1995년 미국 식품의약처(FDA)에서 승인한 머크사의 진통소염제 ‘바이옥스(vioxx)’ 사건이다. FDA는 바이옥스가 안전하고 효과가 뛰어나다고 판단했다.

기존 진통소염제보다 약효가 빨리 나타나고 오랜 시간 지속되는 데다, 기존 소염제의 부작용이었던 속 쓰림과 위출혈을 크게 줄였기 때문이다. 바이옥스는 시장에 나온 첫해, 미국에서만 4,900만 건에 달하는 처방전이 발행됐다. ‘아스피린 이후 가장 획기적인 진통소염제’ ‘금세기 최고의 상품’이라는 찬사를 받았지만 명성은 그리 오래가지 못했다.

2000년대 초반 관절염 치료를 위해 바이옥스를 먹고 심장발작, 심·뇌혈관질환을 일으켜 급사하는 환자가 생기기 시작했다. 사망자는 당시 3만 명에 이르렀던 것으로 추정된다. 결국 바이옥스는 2004년 시장에서 퇴출당했다.

의약품은 FDA·식품의약품안전처 등 보건당국의 엄격한 심사를 거쳐서 승인된다. 하지만 임상시험으로 모든 부작용을 알 수 있지는 못한다. 의약품 개발 프로세스는 초기에 세포독성 시험과 동물실험에서 안전하다고 판단이 되면 임상시험을 진행 할 수 있다.

임상시험은 건강한 사람을 대상으로 안전성을 검증하는 1상, 해당 환자를 대상으로 안전성·유효성·용법·용량을 검증하는 2상을 거쳐 대규모 임상시험인 3상으로 진행된다. 하지만 임상시험의 환자 규모는 시판 후 병원에서 약이 처방되는 환자 규모에 비하면 아주 미미하다.

합성의약품에 대한 연속된 임상 실패와 부작용의 발생 때문에 부작용이 적고 안정성이 높은 천연물의약품으로 대체하려는 움직임이 가속화되었다. 합성의약품의 하나의 타깃에 한가지 약물을 처방하던(Single target, single drug) 시대를 지나 다양한 타깃에 복합물을 처방하는(Multi-target, multi-component) 약물 처방 패러다임도 천연물 신약 개발에 영향을 주었다. 현재 미국 FDA에서도 'Botanical drug(식물성 의약품)'라는 분류를 새롭게 만들어 천연물 시장의 가능성을 열어 둔 상태다.

천연물 신약은 곧 천연물 성분을 이용하여 연구​·개발한 의약품으로서 조성성분·효능 등이 새로운 의약품을 말한다. 천연물 신약 개발의 원조는 1982년 영국의 플레밍 박사가 푸른곰팡이에서 우연히 발견한 세계 최초의 항생 물질인 `페니실린`으로 알려져 있다. 신종 인플루엔자 치료제로 유명한 `타미플루(Tamiflu or Oseltamivir)`도 팔각회향(Star anise)이라는 중국의 천연물질로부터 개발되어 큰 성공을 거뒀고, 우리나라에서는 애엽(쑥의 일종)을 원료로 한 천연물 신약인 ‘스티렌’ 등이 있다.

천연물 의약품의 가장 큰 매력은 바로 부작용에 대해 안전하여 장기간 복용이 가능하다는 점이다. 인간이 수백 년 동안 사용한 천연물은 이미 수백 년 동안의 임상데이터로 부작용에 대해 안전하다는 것이 검증되어 있기 때문에 예방을 목적으로 장기 복용해야 하는 ‘예방신약’으로의 접근이 수월하다.

천연물은 생물학적 다양성 때문에 새로운 의약품의 개발 원천으로서 무궁무진한 가능성을 지니고 있지만 의약품으로서 개발이 어려움을 겪는 일도 있다. 천연물은 합성의약품과는 달리 많은 수의 물질이 많은 수의 작용점을 갖는 multi-component, multi target의 특징을 지닌다. 이는 천연물의 명확한 약물 작용 기전을 밝히는 것을 어렵게 만들 뿐만 아니라 의약품으로서 품질 관리를 어렵게 한다.

또한, 천연물 중에 고분자의 물질은 구조 분석이 어려워서 의약품으로의 발전이 어렵다. 특히 고분자인 다당체(polysaccharides)의 구조분석 기술은 한국에선 바이오 벤처기업인 다당앤바이오(주)가 유일하다. 따라서 구조분석 기술과 약물 작용 기전 확립은 현대적 의미의 의약품으로서 필요한 전제 조건이라 할 수 있으며 천연물 의약품 개발 시 가장 어려운 허들이라고 할 수 있다. 

바이오 벤처기업 다당앤바이오㈜는 천연물신약 개발 시 가장 큰 허들이었던 천연물의복잡한 구조 분석 기술을 개발하였고 이 기술을 통해 천연물의 약물 작용 기전을 확립 할 수 있는 기반을 마련하였다. 그리고 다당앤바이오는 천연활성 물질의 선택적 추출과 정제(SDE, SFE), 천연활성물질(다당체 등) 구조분석, 세포공장 등 다당앤바이오만의 신약개발플랫폼 기술 체계를 구축하였다. 이로써 구조 분석의 어려움 때문에 의약품으로 발전하기 어려웠던 천연물도 개발이 가능하게 되었다.

다당앤바이오는 신약개발 플랫폼 기술을 바탕으로 천연물 신약을 예방으로서의 관점으로 바라보고 있다. 다당앤바이오는 기존 합성의약품과 천연물의약품의 한계를 극복한 ‘천연물 예방신약’을 새롭게 정의하였으며 ‘천연물 예방신약’은 질병 예방의 목적을 둔 천연물신약을 말한다.

다당앤바이오의 천연물 예방신약으로서 대표적인 연구 분야는 치매이다.지금까지 치매치료제에 대한 연구는 미국 화이자, 릴리, 스위스 로슈 등 글로벌 제약사뿐만 아니라 국내 대형 제약사들도 대부분 임상시험에서 고배를 마시며 화학 합성물로의 신약 개발을 포기한 바 있다.  

이에 다당앤바이오는 기존 제약사들과는 다른 접근 방법으로 치매를 바라보고 있다. 다당앤바이오는 치매의 발병 원인을 차단하여 치매의 궁극적인 ‘예방’에 대해 연구하고 있으며 치매 예방신약 후보물질 연구 바탕에는 Gut-Brain Axis가 있다. Gut-Brain Axis는 장내 건강과 뇌 건강의 연관 관계를 뜻하는 말로 장과 뇌가 2,000가닥 이상의 신경섬유로 연결되어 있어서 많은 생리적 기능을 공유하기 때문에 붙여진 이름이다.

한 예로 세로토닌이라는 호르몬의 95%는 장에서 만들어지는데 장 기능이 저하되어 세로토닌이 결핍되면 뇌에 영향을 미쳐서 사람은 우울증을 느끼게 된다. 즉, 장내 환경을 개선하면 뇌 관련 질환을 예방할 수가 있다는 뜻이다.

다당앤바이오는 치매의 복잡한 병리 기전의 근원적인 예방 치료를 목적으로 Gut-Brain에 집중한 결과 독점적인 2-in-1 플랫폼(장내면역 활성화와 장내환경개선)을 구축하였고 알츠하이머의 발병 원인인 장관 면역 저하, 염증성 사이토카인 증가, 아밀로이드 베타의 응집 등을 멀티 타겟팅 하는 ‘천연물예방신약’ 후보물질들을 개발하였다. 다당앤바이오의 치매/기억력개선 의약품 후보물질은 DDN-A-0101과 DDN-A-0102이 있으며 전임상단계 알츠하이머 마우스 모델에서 마우스의 기억력을 증진시키는 것을 확인하였다.

그리고 지난 4월 16일 다당앤바이오는 국립한경대학교 민관식 교수가 주관하고 충남대학교 조종기 교수, 카이스트 조병관 교수가 공동 연구하는 중동물 연구소를 설립하였다. 중동물 만성질환, 치매모델 및 예방신약 연구를 위한 위탁 연구 계약을 체결하여 중동물 치매 모델 연구에 박차를 가하고 있다. 전임상 연구에서 amyloid-β 생성 억제 효능, 인지기능 개선 효능을 확인했기 때문에 임상 시험 성공 가능성이 높을 것으로 기대하고 있다.

 현재 다당앤바이오(주)는 임상 승인을 위해 IND filing 중에 있는데, 올해 하반기 중 다당앤바이오 중동물 임상 연구소에서 개발된 중동물 임상 모델을 통해 그 효능을 입증함으로써 본 임상에서의 성공 가능성을 더욱 높일 예정이다. 

인구 고령화 시대로 접어들면서 예방의 중요성은 점점 커지고 있다. 이에 다당앤바이오의 천연물예방신약 기술은 더욱 주목을 받을 것으로 예상된다.

스페셜경제 / 박숙자 기자 speconomy@speconomy.com