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암 정복 화학치료법의 4가지 유망 후보 물질

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2017년 03월 19일 22:00 프린트하기

사이언스 제공
사이언스 제공

이번주 ‘사이언스’ 표지에는 신약 후보 물질들이 알약 속에 차례로 들어가는 모습의 일러스트가 실렸다. 지난 10년 간 암세포의 게놈(유전체)을 모두 밝혀내겠다는 세계 학계의 노력은 생각보다 성과가 부진했다. 그만큼 암은 정복하기 힘든 매우 복잡한 질병이다. 그럼에도 과학자들은 화학요법을 위한 새로운 항암제 개발에 꾸준히 진전을 보여 왔다. 17일자 사이언스는 암 치료제 분야에서 ‘선구자(Frontier)’로 평가되는 신약 후보 물질 4가지를 소개했다.
 
첫 번째로는 유전자가 후천적으로도 변화한다는 데 기초한 ‘후성유전학’을 바탕으로 ▲유전자 발현을 조절해 암의 발달을 막는 물질이 소개됐다. 마크 다우슨 호주 멜버른대 교수는 “인체에 발생하는 암 대부분이 DNA의 메틸화나 돌연변이에 의해 발병하기 때문에 이를 막는 유전자 발현을 타깃으로 하는 신약에 대한 관심이 급격히 고조되고 있다”고 밝혔다. 세포핵 속의 DNA와 결합하고 있는 염기성 단백질인 ‘히스톤’을 조절하는 효소, 암을 키우는 전사 인자 등을 제어하는 신약 후보도 있다.
 
이들 중 상당수는 임상 단계의 전 단계로 볼 수 있는 전임상 단계에 이르렀다. 그러나 몇몇 다른 신약 후보 물질들에 대해서는 암세포의 내성이 발견되기도 했다. 다우슨 교수는 “후성유전학적 약물과 면역 치료법 등 다른 치료를 병행하면 실제 임상에서 치료 효과를 높일 수 있을 것으로 보인다”고 말했다.
 
크리스토퍼 로드 영국 암연구소 교수, 알란 애쉬워스 미국 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 교수는 “암 치료에 있어 ▲‘PARP 억제제(PARPi)’의 역할이 대두되고 있다”고 밝혔다. PARP는 ‘poly (ADP-ribose) polymerase’의 줄임말로, DNA 복구에 매우 중요한 역할을 한다.
 
PARPi가 처음 주목을 받은 건 지금으로부터 12년 전이다. PARP를 억제했을 때 유방암과 난소암 등을 유발하는 유전자 BRCA1과 BRCA2에 돌연변이가 생긴 세포들이 다른 보통 세포보다 1000배 이상 민감하게 PARPi에 반응한다는 사실이 처음 발견됐다. 이는 PARP뿐만 아니라 BRCA 단백질도 DNA 복원에 관여하기 때문인 것으로 드러났다. 두 가지 단백질 중 하나만 부족해도 세포는 살아남을 수 없다.
 
PARPi는 현재 난소암 치료를 목적으로 하는 임상시험을 승인 받은 상태다. 지난해 12월 미국 식품의약처(FDA)는 PARPi의 일종인 ‘루브라카’를 활용해 BRCA 돌연변이가 있는 난소암 환자를 치료하는 임상시험을 ‘신속승인’으로 허가했다. 유방암이나 췌장암, 전립샘암에 대한 임상시험도 긍정적으로 검토되고 있다. 로드 교수는 “너무 광범위한 적용은 자칫 암세포에 내성을 기를 수 있다”며 “어떤 암 환자에게 가장 효과적인지 예측할 수 있는 ‘바이오 마커’를 개발하는 것이 중요하다”고 말했다.
 
세 번째로는 체내에서 종양 형성에 관여하는 종양 유전자인 ▲‘라스(RAS)’를 타깃으로 하는 약물이다. 라스는 췌장암, 폐암 등 치명적인 암에서 높은 비율로 돌연변이가 일어난다. 미국 노스캐롤라이나대의 요른 팝케 교수, 채닝 더 교수는 “과거에 라스를 타깃으로 하는 약물들은 실패를 겪었지만, 몇몇 실패 사례는 새로운 방향으로 활용할 수 있는 가치가 있다”고 설명했다. 최근에는 라스에 직접 결합해 라스가 활성화 되는 것을 막는 미세입자도 발견됐다.
 
마지막으로 크레이그 크루스 미국 예일대 교수는 ▲특정 암 유발 단백질의 분해를 유도하는 방법을 소개했다. 아직까지는 실제 이런 기능을 하는 약물 후보는 없다. 암 단백질 분해 약물을 설계하는 데는 3가지 요소가 필요하다. 타깃 단백질을 찾아 결합할 수 있는 미세 입자, 단백질 분해를 유도할 효소에 결합할 수 있는 미세 입자, 그리고 이 두 입자를 이어 줄 수 있는 입자다. 크루스 교수는 “가장 이상적인 세 입자의 조합을 찾는 게 관건”이라고 말했다.

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