“유단백질 변화시켜 약물 결합력 향상 기대”

소아 AIDS 환자용 항레트로바이러스제 제조에 응용

유단백질을 변화시켜 항레트로바이러스제들과의 결합력을 높이면 소아 AIDS 환자들에게 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다는 내용의 연구결과가 공개됐다.

세계보건기구(WHO)의 자료를 보면 세계 각국에 340만명 가량의 소아 AIDS 환자들이 존재하는 데다 이들 중 90% 가량이 아프리카 사하라사막 이남지역에 거주하는 것으로 추정되고 있음을 상기할 때 주목할 만한 연구결과인 셈이다.

미국 펜실베이니아주립대학 농과대학의 페데리코 하트 부교수 연구팀(식품공학)은 학술저널 ‘약학연구誌’(Journal of Pharmaceutical Research) 최신호에 게재한 보고서를 통해 이 같이 밝혔다.

이와 관련, 전문가들에 따르면 전 세계 소아 AIDS 환자들 가운데 항레트로바이러스제를 투약받고 있는 경우는 전체의 3분의 1에도 미치지 못하는 것으로 알려져 있다. 게다가 대부분의 항레트로바이러스제들은 나이가 어린 환자들에게서 내약성을 기대하지 어렵다는 지적이다.

현재 AIDS 환자들에게 예방 및 치료 목적으로 가장 빈도높게 처방되고 있는 항레트로바이러스제로는 리토나비르(Ritonavir)가 손꼽히고 있다.

하지만 하트 교수는 “리토나비르가 친수성(親水性)이 매우 낮아 물에 잘 녹지 않는 관계로 위장관액에서 용해율 또한 낮게 나타나고 있고, 결국 낮은 생체이용효율이라는 문제점을 안고 있다”고 지적했다.

또한 소아환자들에게 적합한 액제형 약물은 에탄올 성분 함유량이 43%에 달해 쓰고 따끔거리면서 금속성 맛이 나는 등의 단점이 지적되고 있다고 언급했다.

무엇보다 리토나비르는 장내(腸內) 세균총에 도달하면 구역, 구토 및 설사를 일으킨다는 문제점도 있어 아무래도 소아환자들을 위해서는 수용성(水溶性)이 높은 대체제형의 개발이 요망되고 있는 형편이라고 덧붙였다.

하트 교수팀은 이 문제를 해결하기 위해 카제인이라 불리는 소젖 단백질을 확보해 연구를 진행했다.

카제인 단백질은 카제인 미셀(casein micelles)라고 하는 둥그런 모양의 응집물을 형성시켜 우유 특유의 흰색을 띄게 하는 성질을 지니고 있다. 카제인 미셀은 또 모유로부터 아미노산과 칼슘을 영‧유아에게 전달하는 역할을 하는데, 하트 교수팀은 이 같은 성질을 리토나비르의 분자물질을 전달하는 데도 적용이 가능할 것으로 추측했다.

이에 따라 수 년에 걸쳐 연구를 진행한 결과 카제인 미셀이 수용성과 분자량, 친수성 등이 매우 낮은 분자물질들을 운반하는 데 효과적으로 사용될 수 있을 것이라는 가능성에 한층 무게를 실을 수 있게 하는 결과들이 도출됐다.

그리고 리토나비르가 바로 여기서 언급된 수용성과 분자량, 친수성 등이 매우 낮은 분자물질의 한 예라 할 수 있을 것이라는 게 하트 교수의 설명이다.

하트 교수팀은 우유에 매우 높은 압력을 가해 균질화를 유도함으로써 카제인 미셀의 결합력을 향상시키는 연구를 진행하고 있다. 이를 통해 트리클로산 및 비타민D와 카제인 미셀의 결합력을 높이는 성과 또한 도출됐다.

하트 교수는 “일반우유의 경우 10~15메가파스칼 수준의 균질화를 나타내는데, 이 수치를 400~500메가파스칼 정도까지 높인 결과 유단백질과 리토나비르 분자물질의 결합력을 크게 향상시킬 수 있었다”고 설명했다.

현재 하트 교수팀은 막바지 단계의 연구를 진행 중이어서 유단백질에 의해 소아 AIDS 환자 친화적인 제형의 리토나비르가 개발되어 나올 수 있을 것으로 보인다.