혈관투과성 증가로 인한 당뇨성 망막부종은 당뇨 환자의 50% 이상에서 나타난다. 과도한 혈관투과성 증가로 인한 출혈과 황반 부종(macula edema)은 성인 실명의 가장 흔한 원인이며, 인구의 노령화 및 당뇨 유병률의 증가로 당뇨성 망막증 인구는 급격히 많아지고 있다. 실제 추산되고 있는 환자 수는 1억 여명. 연평균 9%라는 높은 성장률을 보이고 있는 당뇨성 망막부종 치료제 시장은 2018년 2.57 Billion dollar까지 성장할 것으로 예측되고 있다.

현재 당뇨성 망막부종 질환 치료에 있어서는 VEGF가 유일한 질환 타깃으로 알려져 있으며, 임상에서 사용되고 있는 바이오 의약품들은 모두 VEGF를 표적으로 혈관투과성 증가를 억제하는 기전이다.

그 마저도 장기간 사용 시 부작용 위험이 높아 적극적인 치료에 한계가 있다. VEGF를 표적으로 하는 의약품의 경우 고혈압을 비롯한 심혈관계질환 유발 위험과 장기 사용에 의한 실명 위험 가능성까지 보고되고 있는 상황이다. 또한 VEGF를 표적한 의약품의 높은 기술/특허 장벽도 연구 진행에 있어서는 또 다른 한계로 지목되고 있다. 

새 질환 타깃의 치료제 개발 ‘독보적 경쟁력’

당뇨성 망막부종 치료를 위해 기존 VEGF 표적과는 다른 새로운 질환 타깃에 대한 의약품 개발이 절실한 실정이다. 특히 이에 대한 수요는 글로벌 빅파마들의 파이프라인을 통해서도 알 수 있다. 실제 세계적으로 진행되고 있는 관련 연구만 20여개. 신약 개발에 대한 충분한 수요를 방증하고 있는 것이다.

이와 관련한 연구가 국내에서도 진행되고 있어 눈길을 끈다. 아주대학교 약학대학 서원희 교수(사진)가 수행하고 있는 ‘신약재창출을 통한 당뇨성 망막부종 치료제 개발’ 연구이다. 본 연구는 VEGF가 아닌 신규 질환 타깃을 발굴하고자 노력하던 중 이와 동등한 활성을 지니는 신규 혈관투과성 인자를 발굴하는데 성공하였고, 현재 그 후속 연구를 범부처신약개발사업단의 지원을 받아 진행 중이다.

서 교수는 “선행연구를 통해 VEGF와 동등한 활성을 지니는 신규 혈관투과성 인자를 발굴하였으며 당뇨성 망막부종 동물실험을 통해 혈관투과성이 감소하는 것을 확인하였다”며, 당뇨성 망막부종의 신규 질환 타깃이 될 수 있음을 강조하였다.

서 교수팀은 당뇨성 망막 부종 치료제 개발을 위해 기존의 의약품 중 Stem Cell Factor signaling을 억제하는 약물을 탐색하였고 이 과정에서 최근 특허 만료된 Imatinib (Gleevec TM; Stem Cell Factor의 수용체인 cKit 길항제)을 이용하여 당뇨성 망막부종의 질환 치료 가능성을 탐색하였다.

본 과제가 가지는 경쟁력은 신규 질환 타깃과 미충족 의학적 수요가 매우 크다는데 있다. 서 교수는 “시장에 나와 있는 치료제는 많지 않지만 연구 중인 파이프라인은 꽤 많은 편”이라며, “이제까지 안혈관질환, 망막부종뿐 아니라 황반 변성 등의 분야에 있어 연구가 미진했기 때문에 글로벌 제약사들 또한 관련 분야 연구의 필요성을 충분히 인지하고 있다”고 설명했다. 현재까지 상대적으로 치료제 개발이 많이 진행되지 않았기에 앞으로 활발히 연구가 진행 될 것이고 그런 점에서 연구 경쟁력은 더 크다는 것.

서 교수는 “특히 안질환 치료제의 경우, 시대적 상황과도 밀접한 연관이 있다. 항암, 심혈관질환 등 생사에 직결되어 있는 문제가 아니라 삶의 질 향상과 연결되어 있는 질환들을 치료하는데 있어서도 국내외의 관심이 증가할 때가 됐다”고 내다봤다.

“신약재창출 연구로 경쟁력 UP”

이제는 한국에서도 낯설지 않은 신약재창출.
신약재창출은 개발에 실패하였거나 시장성 부족으로 개발이 중단됐으나, 충분한 안전성과 선행데이터를 가지고 있는 약물을 새로운 적응증을 타깃으로 다시 개발하는 것이다. 최근 신약개발 주요 선진국을 중심으로 개발의 기간과 비용을 획기적으로 개선할 대안으로 인식되어 주목 받고 있으며, 이 같은 노력이 실제로 신약개발 성공 가능성을 훨씬 더 높여주는 것으로 알려져 있다.

본 연구는 최근 특허 만료된 Imatinib (Gleevec TM; Stem Cell Factor의 수용체인 cKit 길항제)을 이용하여 당뇨성 망막부종의 질환 치료 가능성을 탐색하였다. 서 교수는 “기존에 오랫동안 사용되어 왔던 약물이기에 본 연구는 새로운 적응증 개발이고, 전임상이라든가 독성에 대한 자료가 이미 확보돼 있어 유효성이 검증되면 비교적 빠른 속도록 신약개발을 할 수 있을 것”이라고 강조했다. 이어 “상대적으로 리스크를 낮춘 신약개발을 할 수 있기 때문에 우리나라와 같이 신약개발의 역사가 길지 않은 환경에서는 사실상 더 많은 관심을 가져야 하는 분야”라고 강조했다.

현재 본 과제는 이마티닙을 유리체 내강 투여방법으로 했을 때 동물모델에서 실제 치료효과가 있는지를 검증하고 있다. 아울러 이마티닙과 관련된 경쟁약물에 대한 실험을 통한 특허도 출원이 되어 있는 상황이다. 본 과제의 성공적인 수행 후에는 유리체 내강 투여 방법 말고 경구투여 등 다른 투여 경로에 대한 실험도 추가로 진행할 계획이다.

투여 경로는 시장에서의 경쟁력을 가늠하는 중요한 척도 중 하나이다. 유리체 내강 투여는 독성 우려가 적으나 눈에 직접 주사하기 때문에 환자 순응도가 굉장히 적다. 또한 잦은 주사에 따른 염증 우려가 있다. 물론 가장 큰 부담은 환자 거부감이 크다는 것이다. 반면 경구투여는 현재 치료제가 가지는 낮은 환자 순응도를 극복할 수 있는 것이나, 독성의 우려가 있을 수 있다.

서 교수는 “유리체 내강 투여와 경구투여 모두 일장일단이 있다. 실제 진행 중인 연구 파이프라인을 살펴보면 효능의 측면에서 다소 낮더라도 투여가 가지는 장점 때문에 전체 약물 개발에서 경구에 대한 필요는 확실히 알 수 있다”고 말했다. 이어 “효능이 있고, 부작용이 낮은 것이 기본이지만 실제 시장에서의 상업적 성공에 있어서는 여러 가지 요소가 고려되어야 한다”며, 기술이전의 측면에서도 종합적인 검토를 통해 투여 경로를 결정하는 것이 중요하다”고 강조했다.

“사업단에 바란다”

범부처전주기신약개발사업은 타 국가 R&D 사업과는 다른 특징이 있다. 본 사업에 과제로 선정되는 과정 중에 많은 것을 배웠다. 학계에서 있는 연구자로, 그 동안 몰랐던 신약개발에서 중요한 여러 가지 면들에 대한 피드백을 받았다. 특히, 심사 과정에서 심사위원들의 질문이나, 그 후 진행되는 실사에서 그 답변을 준비하는 과정에서 이 과제가 실제로 성공하려면 고려되어야 하는 점 등 많은 것을 알려주셔서 연구에 실질적인 도움이 많이 됐다. 실제로 기술이전을 위한 다양한 미팅에서 범부처신약개발사업단의 지원을 받고 있는 과제라는 점이 많은 도움이 되었다.

반면 과거 여러 기관 및 재단과 연구 경험에 비춰봤을 때 연구자 입장에서 실제 연구를 진행함에 있어 다소 불편함이 있다. 일반적인 연구비 집행에 비해 연구비 및 연구원 변경 등에 있어서 절차가 간소화 될 필요가 있다. 학교는 전문 인력이 많지 않아서 랩에서 모든 것을 해야 하는 입장이다. 무작정 간소화 하자는 것이 아니라 과제에 준해 절차가 만들어졌으면 한다.