대구경북첨단의료산업진흥재단(이사장 이재태, 이하 첨복재단)은  아토피 치료 관련 단백질 상호작용을 조절하는 신규 치료제와 단백질 3차원 결합 구조를 규명하는 데 성공했다.

기존에 많이 알려진 스테로이드 성분의 아토피 치료제는 장기간 사용시 내분비계 이상 등 부작용이 발생하고, 사용하다 중단했을 때 증상이 악화되는 문제점이 있었다. 이번 공동연구를 통해 개발한 새로운 치료법은 아토피를 일으키는 단백질 상호작용을 막는 방법으로 아토피 치료에서 이런 시도는 세계 최초이다.

아토피 염증 질환이 면역반응 신호에 관여하는 STAT6라는 단백질이 과도하게 활성화되면 유발된다는 점은 이미 알려진 바 있다. STAT6가 다른 단백질(NCOA1)과의 상호작용을 통해서 면역반응을 유발하다는 것에 착안, 첨복재단 신약개발지원센터 생물리구조분석팀 송재영 박사, 윤희석 연구원과 의약화학팀 이지훈 박사는 포스텍 임현석 교수, 기초과학원 임신혁 교수 연구팀과 공동연구를 통해 두 단백질의 상호작용을 저해하는 펩타이드 기반 약물과 NCOA1 단백질 복합체의 순수 결정을 얻는 데 성공했으며, NCOA1-펩타이드 약물의 3차원 입체구조를 밝혀냈다. 이 구조결과는 화학분야 권위지인 미국화학회지 JACS(Journal of the American Chemical Society) 온라인판에 게재됐다.

기존 아토피 치료제는 스테로이드 제제를 사용해왔으며, 이는 빠른 효과는 보였지만 약을 중지할 경우 염증이 더 심해지고 피부위축증, 혈관확장증 등 피부면역 악화의 부작용이 많다는 단점이 있다. 또한, 아토피는 주로 영유아기에 많이 발생해서 환자의 70%가 영유아 이다보니 아토피 증세를 호소하는 아기가 많지만 병원에서 스테로이드 처방을 쉽게 권하지 못했다.

통계청 자료에 따르면 국내 유아(0~4세) 6명 가운데 1명이 아토피 질환이다. 아토피 치료제 시장은 연평균 3.8%씩 성장하고 있으며 내년 세계시장은 5조5천억원(48억7천4백만달러)규모로 예상된다.

송재영 박사는 이러한 아토피 면역반응을 선택적으로 억제하는 펩타이드 약물과 NCOA1 단백질의 3차원 결합 구조를 규명함으로써 펩타이드 약물 개발에 크게 기여했다. 펩타이드는 아미노산 결합으로, 인체와 분자구조가 유사해 거부반응이 없으며, 구조가 규명된 펩타이드 약물은 아토피 유발 단백질 작용만 억제하기 때문에 부작용이 없다는 것이 장점이다. 단백질 조절로 아토피 치료제를 개발한 것은 이번이 세계 최초이다.

이번 구조 연구는 한국연구재단 지원사업인 신약개발지원센터 기반기술구축사업으로 수행했다.