동물에서 골형성 효과 검증된 ‘콜포신’은 어떤 물질?

세포 내 활성 농도에서 독성 없는 천연물 추출물로 응용 무궁무진

골다공증 치료제로 개발 가능성이 점쳐진 ‘콜포신 다로페이트(이하 콜포신)’의 우수성이 공개됐다.

한국생명공학연구원은 ‘골다공증 치료제’라는 이름의 보고서에서 콜포신을 통해 조골세포 및 파골세포의 균형을 유지함으로써 골질환 치료효과가 있음을 확인했다고 밝혔다.

뼈의 형성은 파골세포에 의한 골흡수와 조골세포에 의한 골 형성이 일어나며 이뤄지는데, 여기서 이 두 세포의 불균형으로 인해 골질환이 유발된다.

이 뼈 미세구조의 질적인 변화로 인해 뼈의 통합성과 강도가 약화돼 척추와 대퇴, 요골 등의 골절 위험도가 증가되는 대사성 질환이 바로 골다공증인 것이다.

현재 골형성 자극제에 대한 연구가 활발히 진행되고는 있지만 골절의 감소와 직접적인 연관성이 불확실함에 따라 임상적으로 사용되기 위한 추가 연구가 필요했다.

특히 골형성 자극제와 골흡수 억제제는 환자에게 장기 투여돼야 하기 때문에 독성이 적은 경구용 치료제의 개발이 절실한 상태.

콜포신은 수용성 포스콜린(Forskolin) 유도체로 양성심근변력, 혈관 평활근 이완작용 및 아데닐 사이클라제 활성화 작용을 한다. 일본에서는 반합성 강심제로 개발·시판된 바 있다.

콜포신의 효과를 들여다보면 먼저 △TRAP(파골세포 분화 마커)의 활성 저해 및 ALP(조골세포 분화 마커) 활성을 증가시켜 파골세포 분화 억제와 조골세포의 분화를 촉진시킨다.

이어 △골밀도 증가 효과와 △단핵구 세포에서 콜포신을 처리한 결과, 활성을 나타내는 농도에서 세포 독성이 없음을 확인했다. △장기 복용이 필요한 골다공증 치료제로서 의약품 및 건강기능식품 등 다양한 제제로 응용도 가능하다.

골밀도 증가의 의학적 근거가 된 실험은 마우스 모델을 대상으로 진행됐다. 연구팀은 마우스 암컷을 대상으로 난소 적출 수술을 시행했다. 마우스 모델들은 난소 적출 후 피부 봉합을 한 실험군과 난소는 적출하지 않은 채로 봉합하는 가장수술(shamoperation)을 시행한 대조군으로 나뉘었다.

이어 난소적출 후 골 소실이 유발된 마우스 모델에 콜포신 화합물을 경구로 각 5㎎/㎏ 와 10㎎/㎏로 농도를 다르게 해 4주간 1일 1회 투여했다. 그리고 그 효과를 생체용 고화질 미세전산 단층 촬영 시스템으로 촬영 후 분석했다. 실험 결과 난소적출에 의해 감소된 골밀도가 콜포신 투여 4주 후 뚜렷하게 증가했다.

특히 오랫동안 사용해 온 전통 천연 약물인 콜레우스 포스콜리(Coleus forskohlii)에서 분리한 유도체로 활성을 나타내는 농도에서 세포 독성이 없다는 점은 주목할 만하다는 분석이다.

한편, 국민건강보험공단의 자료에 따르면 골다공증으로 인해 고관절이 골절된 남성 5명 중 1명은 1년 이내 사망할 정도로 치명적이다. 특히 70세 이후 남성은 대퇴 골절 발생 시 1년 내 사망할 확률이 54%에 이르는 것으로 나타났다.