“뇌질환엔 錠劑보다 비강분무제가 미래 대세”

덴마크 연구팀, 經鼻 약물전달 3개 걸림돌 해결 성큼

뇌질환들에 관한 한, 정제(錠劑) 타입의 약물은 대단히 비효율적인 제형이므로 새롭고 보다 효율적인 약물전달 방식이 개발되어 나와야 한다는 필요성이 제기되고 있는 가운데 비강분무제가 해결책이 될 수 있을 것으로 전망됐다.

아무래도 정제 타입의 제형은 일부만이 적소(適所)에 도달할 수 있다는 한계를 내포한 탓에 체내에서 필요로 하는 양 이상으로 다량의 약물이 전달될 수 밖에 없다는 문제점이 도드라져 보이기 때문이라는 것.

이로 인해 적소에 도달하지 못한 잔여량의 약물은 결국 체내로 배출되기 전에 부작용만 유발할 가능성이 농후했다는 설명이다.

그렇다면 뇌의 경우 ‘혈뇌장벽’의 존재로 인해 약물들이 뇌 내부로 쉽사리 전달되지 못하는 까닭에 과량투여가 불가피하고, 이로 인한 갖가지 문제점들이 빈도높게 수반되고 있음을 상기할 때 주목할 만한 지적인 셈이다.

덴마크 서던 덴마크대학 물리‧화학‧약학부의 마시밀리아노 디 카뇨 조교수 연구팀은 학술저널 ‘국제 제약학誌’(International Journal of Pharmaceutics) 7월호에 게재한 보고서를 통해 이 같이 밝혔다.

이 보고서의 제목은 ‘원활히 용해되지 않는 약물들의 가용화를 위한 β-사이클로덱스트린-덱스트란 중합체’.

보고서에서 카뇨 교수는 “뇌질환 환자들이 필요하지도 않은 다량의 약물들을 투여받는 사례가 빈발했다”며 “만성질환을 앓고 있는 환자들의 경우 이로 인해 건강에 미칠 유해한 영향은 심대한 수준의 것이었음을 유념해야 할 것”이라고 지적했다.

그의 연구팀은 덴마크 올보르대학 화학‧환경공학부 토르비외른 테른드루프 닐센 조교수 및 킴 람베르트센 라르센 부교수 연구팀과 함께 보다 효율적인 뇌내 약물전달 방식을 찾기 위한 공동연구를 진행했었다.

이 과정에서 연구팀은 코 내벽과 점액성 점막 등의 비강(鼻腔) 약물전달 경로에 주목했다.

예를 들면 코카인 중독자들의 경우 약물이 비강을 통해 신속하고 직접적으로 흡수된다는 팩트에 착안했던 것. 하지만 약효성분이 코 내벽을 통해 전달되고 뇌 내부의 적소에 도달할 수 있기 위해서는 도움이 필요하다는 문제점이 선결되어야 했다고 연구팀은 언급했다.

연구팀은 오랜 연구와 시행착오를 거듭한 끝에 코 내벽을 통해 뇌 내부로 약효성분들을 전달할 수 있는 여러 운반체들(transport vehicles)을 개발했다.

하지만 연구팀에 따르면 이 운반체들 또한 “약물이라는 이름의 화물”(cargo of drugs)을 뇌내 적소로 전달할 수 없다는 걸림돌에 직면했다. 약효성분들이 운반체 내부에 결박당한 채 체류해 있었기 때문.

카뇨 교수는 “약효성분들이 운반체 밖으로 빠져나올 수 없다면 환자들은 아무런 도움도 얻지 못하게 될 것이므로 약물을 방출할 수 있는 운반체를 개발해야 할 필요성에 직면케 됐다”고 설명했다.

이에 연구팀은 운반체를 서로 맞물려 있는 다수의 원자들로 구성된 분자물질을 의미하는 중합체(polymers)로 만들어 내는 데 눈을 돌렸다. 한 천연당 중합체(natural sugar polymer)로 운반체를 만들어 약물전달 작용을 관찰했던 것.

그 결과 이  β-사이클로덱스트린-덱스트란 중합체(β-Cyclodextrin-dextran polymers) 운반체는 코 내막을 통해 약효성분들을 원활히 전달할 수 있었을 뿐 아니라 필요한 적소에서 방출하는 작용까지 발휘했음이 눈에 띄었다.

카뇨 교수는 “이번 연구를 통해 비강분무제 타입의 약물제형을 통해 뇌질환 치료제를 뇌 내부로 원활히 전달할 수 있게 하는 데 성큼 더 다가설 수 있게 됐다”고 강조했다. 즉, 비강분무 약물전달 경로를 통해 뇌질환 치료제들을 개발하기 위한 연구분야가 그 동안 직면해 있던 3가지 난제들 가운데 두가지를 해결할 수 있게 되었다는 것이다.

이제 남은 3번째 과제는 장기치료를 필요로 하는 환자들을 위해 지속적인 약물전달을 가능케 해야 한다는 점이라고 카뇨 교수는 언급했다. 만성질환자들이나 매시간 약물전달을 필요로 하는 환자들이 여기에 해당된다는 것.

하지만 중력으로 인해 비강분무제들은 비강에 분무한 직후부터 약물이 흘러내리게 되므로 장시간 동안 약효성분들이 코 내벽에 달라붙어 있을 수 있도록 하는 일이 필수적이라는 의미이다.