현대 의학의 도전 감기 신약 개발

감기 치료제 개발의 복잡성

감기는 200개 이상의 다양한 바이러스에 의해 발생하는 상부 호흡기 감염으로, 이 중 가장 흔한 원인은 라이노바이러스입니다. 라이노바이러스는 최소 100개 이상의 혈청형으로 구성되어 있으며, 빠른 복제 속도와 높은 돌연변이율이 특징입니다. 이러한 다양성은 효과적인 감기 치료제 개발을 어렵게 만드는 주요 요인입니다. 제약 업계에서 감기 치료제 연구가 활발하지 않은 이유는 연구 비용 대비 수익성 문제와 함께, 다양한 바이러스 종류를 모두 표적으로 하는 단일 치료제 개발이 기술적으로 매우 어렵기 때문입니다. 말콤 스파이서(Malcolm Spicer)는 "연구에는 비용이 들며, 제약회사들은 투자 수익이 필요하다"고 설명하며, 지금까지 기업들이 감기 치료제의 새로운 성분 개발에 투자할 이유가 없었다고 지적합니다.

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페닐에프린 효능 논란과 그 영향

2023년 9월, FDA 자문위원회는 뮤시넥스(Mucinex)와 로비투신(Robitussin) 등 많은 감기약에 포함된 페닐에프린이 효과가 없다는 사실을 만장일치로 확인했습니다. 이는 의료계에서는 수십 년 동안 "공공연한 비밀"이었습니다. 플로리다 대학의 랜디 해튼(Randy Hatton) 박사와 레슬리 헨델레스(Leslie Hendeles) 박사는 2005년부터 페닐에프린의 비효과성에 대한 연구를 시작했고, FDA에 이를 공개적으로 확인해 줄 것을 청원했습니다. 이 연구는 최근 FDA의 발표로 이어졌으며, CVS는 이 발표에 근거하여 경구용 페닐에프린이 포함된 의약품을 매장에서 철수시켰습니다. 해튼과 헨델레스 박사는 페닐에프린 외에도 효과가 없는 다른 감기약들이 있다고 주장하며, 특히 벤조나테이트(Tessalon Perles)와 같은 처방약도 효과에 대한 충분한 증거가 없다고 지적합니다.

 

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감기 치료제 개발의 약물학적 접근법

신약 개발에서 약물 제형화(formulation)는 생체활성 분자를 효과적이고 안정적이며 환자 친화적인 약물로 전환하는 핵심 과정입니다. 이 과정은 약물의 물리적, 화학적 특성에 대한 깊은 이해에서 시작하여 용해도와 안정성을 향상시키는 데 중점을 둡니다. 낮은 용해도는 생체이용률 저하로 이어져 약물을 무효화할 수 있으므로, 입자 크기 감소, 염 형성, 가용화 부형제 등의 기술이 사용됩니다. 안정성은 동결건조(lyophilization)와 안정화제 사용을 통해 보장됩니다. 또한 체내의 다양한 pH 환경에서 안정성을 유지하는 것이 중요하며, 이를 위해 완충 시스템, 보호성 장용 코팅, pH 조절제 등의 전략이 필수적입니다.

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항바이러스제 개발의 새로운 접근법

라이노바이러스를 직접 표적으로 하는 대신, 영국의 연구팀은 바이러스가 단백질 코트를 조립하는 데 사용하는 인간 숙주 효소인 N-미리스토일전달효소(NMT)를 표적으로 하는 방법을 연구했습니다. NMT는 미리스토일 조효소 A에서 미리스테이트를 모든 진핵생물 종의 많은 단백질 N-말단으로 전달하는 반응을 촉매합니다. 인간은 NMT1과 NMT2라는 두 가지 NMT 단백질을 발현합니다. 라이노바이러스의 RNA 게놈은 숙주 세포 리보솜에 의해 단일 폴리단백질로 번역되며, 이는 바이러스 단백질분해효소에 의해 캡시드 전구체 단백질과 여러 비구조 단백질로 처리됩니다. 피르브라이트 연구소의 아민 아스포르(Amin Asfor), 조 뉴먼(Joe Newman), 토비 터트힐(Toby Tuthill)의 연구에 따르면, 이 약물은 감기와 같은 계열의 여러 바이러스에 효과가 있었으며, NMT 억제가 바이러스 캡시드 형성을 방지한다는 것을 보여주었습니다.

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몰누피라비르와 바이러스 변이 문제

몰누피라비르(molnupiravir)는 COVID-19 환자 치료에 사용되는 항바이러스제로, 바이러스의 게놈을 방해하여 복제 과정에서 무작위 돌연변이를 유발함으로써 바이러스를 약화시키고 감염 제거를 가능하게 합니다. 그러나 최근 Nature에 발표된 연구에 따르면, 일부 사례에서 돌연변이된 형태의 바이러스가 몰누피라비르로 치료받은 환자로부터 전파되어 확산될 수 있는 것으로 나타났습니다. 이 연구는 SARS-CoV-2 시퀀싱 데이터베이스에 몰누피라비르 돌연변이 유발의 광범위한 증거가 포함되어 있음을 보여주었습니다. 이러한 발견은 항바이러스제 개발에 있어 약물 유도 돌연변이의 가능성을 고려해야 함을 시사합니다.

 

 

출처: Nature, Science Friday, Pharmaceutical Technology, PubMed Central, News Medical, Chemical & Engineering News, QED Bioscience, Pirbright Institute, Scientific American