유세포분석도 면역항암제, CNS 연구에 기대 등

팜이그젝

[의학신문·일간보사=김자연 기자] 올해 컴퓨터-보조 약물 디자인(CADD), 유세포분석 등 신약발굴 기술이 트렌드로 주목된다고 팜이그젝이 손꼽았다. 이에 따르면 단백질 타깃에 대한 약물 분자의 결합능력을 예측할 수 있는 CADD에 그래픽스 처리(GPU) 컴퓨팅 및 물리학-기반 알고리즘이 더욱 활용되며 향후 부진한 신약후보는 합성할 필요도 없이 미리 배제시키고 중요한 제제에 더 집중할 수 있게 해 줄 전망이다.

지난 수년간 CADD는 고급 그래픽 카드에 기반한 거대한 컴퓨터 자원에 힘입어 단백질-리간드 콤플렉스 시뮬레이션에 일부 적용되는 등 진전을 이루고 있어 아직은 초기 단계이지만 경험이 쌓이고 배후의 방법론이 계속 개발되면 앞으로 성공률이 보다 개선될 것으로 기대된다.

아울러 불치병에 면역계의 역할이 점점 더 알려짐에 따라 유세포분석도 급격히 인기를 끌고 있다. 이는 특히 종양내침윤림프구(TIL) 표현형 분석, 미세환경에서 면역세포 평가 실험 등 면역 항암제 연구에 있어서 예측적 가치를 전달하며 도움이 되고 있다.

뿐만 아니라 이와 같은 면역표현형 분석은 알츠하이머나 파킨슨병 등 중추신경계(CNS) 질환에 있어서도 확대되고 있는데 이는 염증 프로세스를 드러낼 뿐만 아니라 면역세포 아집단의 활성 상태도 밝혀 면역조절 치료제 선택을 가이드할 수 있어 동물 모델에서 말초 및 상주 세포 동력에 통찰을 제공한다. 이와 같이 질환 진행 동안 CNS 내부와 말초에 선천 및 적응 면역 세포 상태에 대한 이해는 바이오마커 발현 특성 및 치료 관련 약역학적 변화의 모니터링에 적용될 수 있다.

이와 함께 CNS 치료제에 대한 필요성이 계속 증가하는 가운데 척추강내 약물 투여를 통한 혈액-뇌장벽(BBB) 우회도 토픽으로 부상 중이다. 그동안 BBB는 뇌를 혈액의 궤도로부터 보호하는 피동적이고 불투과적인 장벽으로 여겨졌으나 지난 난 수년간 연구 결과 BBB막 내의 수송계에 접근한 단백질, 세포, 기질의 수송에 활성적이고 선택적인 투과 통로인 것으로 밝혀졌다.

정맥내 투여는 BBB를 건너 충분한 치료제 수준을 전달할 수 없는 한계가 있는데 비해 척추강내 전달 혁신으로 BBB를 회피하면 약물을 중추신경계로 충분히 전할 수 있어 CNS 치료제 개발자에 독특한 기회를 제공하므로 기대가 증대되고 있다. 특히 이로써 유전-조작 벡터를 중추신경계에 투여하면 신경퇴행 및 희귀 질환에 유전자 발현을 조절하는 타깃 단백질이나 올리고뉴클레오타이드를 발현시킬 수도 있다.

더불어 세계적으로 다제저항 슈퍼버그 감염이 증가하며 항생제 치료가 효과를 잃어가는 가운데 박테리오파지 치료제나 기존 항생제 복합 등 새로운 접근법도 모색되고 있다. 우선 약물저항 감염 퇴치를 위한 항생제의 대안으로 자연-발생적 파지를 이용해 박테리아를 감염 및 용해시키는 파지 치료제에 대해 여러 임상시험이 진행되고 있다. 이미 맹독성 식품 병원균을 죽이는데 FDA 허가를 받은 파지 치료제가 하나 나온 가운데 특히 CRISPR-Cas9와 같은 툴로 파지 및 박테리아 숙주에 관해 더욱 잘 이해할 수 있게 돼 선택적 질환에 대해 파지를 이용하는데 포문을 열었다.

또한 선충의 공생세균에서 생성되는 신계열 자연발생 항생제 ODL(odilorhabdin)이 박테리아의 리보솜을 타깃 삼아 카바페넴 내성 장내세균에 효과를 보인 것으로 올 초 발표되며 주목을 끌었다. 이처럼 면역계 증강이나 면역병리 통로 타깃 등 숙주의 여러 인자를 조절하는 HDT(host-directed therapy) 연구가 확대되는 가운데 특히 약물-저항 결핵에 치료제로 유망성을 보이고 있다.

그리고 그동안 종양의 분자적 구성에 맞는 신약을 찾기 위한 전임상 약물 검사는 이용 가능한 모델이 부족해 어려움을 겪었던 가운데 지난 수 개월간 미국 및 유럽에서 민관 파트너십을 통해 소아암 치료제 개발을 위해 탄탄하고 신뢰할만한 환자유래 암조직 이종이식(PDX) 플랫폼이 만들어졌다. 이는 고위험 소아암의 분자적 특성과 치료 데이터 표준의 조합을 통해 검증된 플랫폼으로 더욱 효과적이고 정밀한 신약 개발을 가속화시킬 것으로 기대된다.

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