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줄기세포를 이용한 결핵치료제 스크리닝 시스템
  • 담당부서연구기획과
  • 연락처
  • 수정일2020-12-18
  • 조회수84688


특명 새로운 치료제를 개발하라! 힌트는 스크리닝 시스템
프로젝트 K-바이오, 대한민국 신산업, 글로벌 신약개발을 지원합니다. 오디션보다 더 치열한 신약개발. 수많은 신약 후보물질 중 유망한 후보물질을 찾아라.
마치 오디션에서 수천 명의 지망생 중 일부만 기획사 소속 연습생이 되고, 연습생 기간을 거치면서 발전하기도 하고 이탈하기도 하는 것처럼. 수천 가지 신약후모불질 중에서 수십 가지만 제약사에 개발을 하고 여러 검증과정을 거친 후에 단 몇 개만 신약처(또는 FDA)의 승인을 받아 시장에 나올 수 있다. 신약후보물질에서 시판까지의 과정은
아이돌 육성도 신약 개발도 막대한 자금과 긴 기간이 소요되므로 수많은 신약 후보물질 중에서 유망한 치료제 후보물질을 찾는 것이 중요하다. 다음은 무엇일까? 제약계의 오디션, 스크리닝 플랫폼. 스크리능 플랫폼은 어떤 약물이 치료제 효과가 있는지 정확하게 선별하는 기법이다.
국립보건연구원에서는 공정하고 정밀한 스크리닝 플랫폼으로 신약후보를 선별한다. 기획사의 역할을 하는 제약사들은 유망한 후보물질을 잘 개발하여 글로벌 스타 신약으로 육성한다.
새롭고 우수한 결핵 치료제가 필요하다. 목표는 기존의 결핵치료제로 치료가 어려운 내성결핵! 새로 개발한 효과적인 스크리닝 플랫폼은 크게 3단계를 거쳐 개발된다. 첫번째, 줄기세포를 이용하여 면역세포의 일종인 대식세포(마크로파지)로 배양한다. 두번째, 대식세포를 결핵균에 감염시킨다. 세번째, 신약후보물질을 종류별 농도별로 접종하여 결핵균이 사라지는지 확인한다.
3,716개 신약후보물질을 시험하여 대식세포에는 독성이 없으면서 숨어있는 결핵균만 선택적으로 없애는 결핵치료 신약후보물질 6건을 발굴했다. 이 연구는 한국 파스퇴르연구소와 협력연구하여 진행했으며, 신약후보물질(10-DEBC)이 광범위 약제내성 결핵균에도 탁월한 효과가 있음을 확인하였다.
이 약물 스크리닝 시스템은 수준 높은 기술들이 차곡차곡 쌓여 완성된 것이다. 무엇이든 될 수 있는 줄기세포를 만들고 유지하는 것도 어려운데, 줄기세포를 원하는 세포로 육성하는 것도 수준 높은 기술이고, 그렇게 육성한 세포가 몸 안에 있는 것처럼 제 기능을 다 하게 만들기까지 해야 하고, 그렇게 키운 세포를 감염된 채로 유지시키는 것도 기술이고, 수 천 가지 약물을 농도별로 시험하면 수 만 가지 실험을 하는데 그걸 잘 관리하는 것도 보통 일이 아니다. 이 모든 기술이 집약된 것이 줄기세포를 이용한 스크리닝 플랫폼이다.
지금까지 결핵을 치료하는데 6개월 이상 소요되던 이유는 결핵균이 면역세포인 대식세포 안에 숨어서 약물을 피했기 대문이다. 이제 오디션을마친 결핵치료 신약후보물질들이 나머지 과정들을 무사히 잘 마쳐서 대한민국 국민들은 물론 전 세계 사람들의 소중한 생명을 살리길 기원합니다.
아직 끝나지 않았다! 이번에 개발한 약물스크리닝 플랫폼으로 다른 질병 치료제 개발도 가능하다. 대식세포(마크로파지) 안에 증식하는 해결되지 않은 감염병들이 아직 많다. 브루셀라증, 클라미디아 호흡기 감염증, 큐열, 살모넬라 감염증, 후천성면역결핍증, 인플루엔자바이러스 감염증(독감) 등이다.
또 다른 스크리닝 시스템의 활용 예시는 코로나19 항체치료제이다. 국립보건연구원은 2020년 4월 셀트리온과 항체치료제 개발을 협력하면서 또 다른 스크리닝시스템(중화시험)을 사용하여 106개 항체를 대상으로 바이러스를 무력화하는 38종을 확인하였다. 이런 과정은 효능이 우수한 항체 치료제 개발하는데 중요한 역할을 했다.

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