당뇨병 치료제 약효 오래갈까...반감기 160배 증가

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 약효가 오래가는 당뇨병 치료제 개발 가능성을 높였다.

광주과학기술원(GIST)은 권인찬 신소재공학부 교수 연구팀이 단백질 알부민을 글루카곤 유사 펩타이드-1(이하 GLP-1) 호르몬과 결합시켜 GLP-1의 반감기를 생쥐에서 160배 증가시켰다고 28일 밝혔다.

마우스를 대상으로 한 당 부하 검사에서 GLP-1 알부민 결합체는 GLP-1보다 우수한 혈당 강하 능력을 나타냈다.<자료=광주과학기술원>

당뇨병은 한국인들이 많이 걸리는 질환 중 하나로 혈액 내 혈당량이 높게 유지되는 병이다. 혈당량이 높게 지속되면 망막 질환, 신장 질환, 심혈관 질환 등 각종 합병증을 유발할 수 있어 환자에게 혈당 관리가 중요하다.

몸속에서는 혈당 수치를 조절하기 위해 GLP-1이라는 호르몬이 분비된다. 이 호르몬은 뇌, 간, 위장, 췌장 등 여러 기전을 통해 혈당을 낮추는데, 3분 이하로 반감기가 짧다. 반감기를 늘리기 위해 연구들이 진행됐지만 충분한 반감기 증가가 이뤄지지 않거나 약효가 큰 폭으로 감소했다. 또 약품 생산 과정에서 수율이 낮게 나타났다.

연구진은 대장균을 이용한 재조합단백질기술로 길이가 긴 펩타이드 의약도 쉽게 생산할 수 있음을 확인했다.

재조합단백질은 유전자재조합기술을 이용해 살아 있는 세포에서 생산해낸 단백질인데 기존 기술로는 펩타이드 의약의 특정 위치에 알부민을 결합하기 어려웠다.

연구진은 특수하게 설계된 대장균을 사용했다. 이어 특정 물질과 선택적으로 반응해 결합하는 클릭화학 반응기를 가진 비천연아미노산을 활용해 펩타이드의 특정 위치에 도입된 의약을 제조할 수 있도록 했다.

권인찬 광주과학기술원 교수는 “알부민 결합 위치를 바꿔 약효를 최적화할 가능성을 확인했다”며 “대장균을 이용한 재조합단백질기술은 의약연구, 기후변화 대응, 에너지 문제 해결을 위한 바이오촉매 연구에도 적용될 것”이라고 기대했다.

연구 결과는 약학분야 국제학술지 ‘파마슈틱스(Pharmaceutics)’에 지난 16일자 온라인에 게재됐다.