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  • 20/09/14 14:30
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gregory16 자기 소개가 없습니다.

 카이스트, 비알콜성 지방간 진행 고해상 관찰용 현미경 상용화


김필한 교수팀, ‘3차원 생체현미경’ 통한 영상화
간세포 기능에 영향 주는 ‘지방구’ 크기 변화 관찰

3차원 생체현미경 시스템./카이스트 제공


카이스트(KAIST)는 김필한 의과학대학원 교수 연구팀이 ‘3차원 생체현미경’을 개발하고 비알콜성 지방간의 발달과정을 고해상도로 영상화하는 데 성공했다고 14일 밝혔다. 해당 현미경은 카이스트 교원창업기업인 ‘아이빔테크놀로지’를 통해 작년 10월 출시됐다.

비알콜성 지방간은 단순 지방간부터 간경변증에 이르는 넓은 범위의 간질환을 포함한다. 비만인 중 최대 74%, 그외 마른 사람에게서도 최대 24%가 이 질환을 앓는다고 보고된 바 있다.

비알콜성 지방간 관련 연구들은 절제한 간 조직을 활용한 분석을 통해서만 이뤄졌다. 질환이 진행되는 동안 간세포와 그 주변에서 일어나는 미세한 수준의 변화를 3차원으로 분석하는 일은 어려웠다. 연구팀은 "전세계적으로 집중적인 연구개발(R&D)이 이뤄지고 있음에도 새로운 치료제 개발이 지연되고 있는 주된 이유"라고 설명했다.

3D 생체현미경은 시속 380킬로미터 속도로 빠르게 회전하는 거울들을 이용해 살아있는 간 조직의 움직임을 실시간으로 추적한다. 마이크로미터(μm·100만분의 1미터) 이하의 지방구(지방이 세포 속에 방울 모양으로 쌓인 것)의 크기 변화도 영상화가 가능하다.

연구팀은 이를 통해 간세포 안에 있는 지방구가 커지면서 세포핵에 영향을 미치고, 결국 간질환을 일으킬 수 있다는 것을 확인했다.

시간에 따라 간세포 속 지방구의 크기가 커지는 모습./카이스트 제공


김 교수는 "질환의 진행에 따

른 세포 수준의 변화를 정밀하게 관찰할 수 있다?며 "비알콜성 지방간을 비롯해 다양한 간 질환 연구와 치료제 개발에 활용될 것"이라고 기대했다.

연구성과는 미국광학회가 발간하는 국제 학술지 ‘바이오메디컬 옵틱스 익스프레스(Biomedical Optics Express)’에 지난 8월 19일 게재됐고 편집자 선정(Editor's pick) 우수논문으로 뽑혔다.



 

혈압약 ARB제제, 면역항암제 병용서 생존율·반응률↑

방사선 함께 적용 시 세포아세포 활성과 밀도 감소시켜 종양 억제


혈압약으로 쓰이던 안지오텐신 억제제(Angiotensin II Receptor Blockers, ARB)가 면역 항암제와 병용 시 생존율과 반응률 모두를 높여줄 수 있다는 연구 결과가 나타나 주목됐다.


미국 하버드 의과대학 라케쉬 자인(Rakesh K. Jain) 박사는 11일 온라인 IVBM2020에서 ‘암 면역 요법을 개선하기 위해 종양 미세 환경 정상화 : 실험실에서 침대로(Bench to Bedside)’을 주제로 항 혈관 신생 약물을 통한 항암요법 개선 사례를 소개했다.

그는 “40여 년간 항암 치료제의 전달 및 효능 향상이라는 한 가지 과제에 초점을 맞춰왔다”며 “연구를 통해 혈액 및 림프관, 섬유아세포, 면역 세포 및 종양과 관련된 세포 외 기질이 비정상임을 입증했다”고 설명했다.

박사 연구팀은 로사탄과 기타 안지오텐신의 작용을 억제하는 약물이 내부 혈관을 압박해 그 압력으로 혈관을 붕괴시키는 힘을 완화할 수 있는지를 조사했다. 

연구팀은 동물실험을 통해 콜라겐과 히알루론산이 종양 내 혈관 압박에 관여하며 로사탄이  암-연관 세포아세포(cancer-associated fibroblasts, CAFs)의 활성과 밀도를 감소시킴으로써 두 물질의 생산을 억제한다는 것을 확인했다. 

특히 유방암과 췌장암 모델에서 로사탄 단독 처리만으로는 종양 형성에 영향을 주지 않았으나 백금기반 항암제, 방사선 치료와 함께 적용할 경우 종양의 성장을 늦추고 생존기간을 증가시키는 것으로 나타났다. 

자인 박사는 "비정상적인 종양 혈관 구조를 회복해 종양 내 혈류를 향상시키는 다른 항-혈관생성 약물과 달리 안지오텐신 억제물질은 종양 생성으로 혈관 주변의 젤과 유사한 세포외 기질을 팽창시킬 때 종양 혈관에 생기는 물리적 압력을 완화시킴으로써 혈관을 개방 시킨다"고 설명했다. 

이어 “면역항암제의 경우 몇 가지 종양에만 반응할뿐더러 반응률 또한 떨어진다는 한계를 갖고 있지만 ARB계열 약물과의 병용으로 이를 개선할 수 있다”며 “일례로 췌장관세포암(PDAC)은 5년 생존율이 3% 밖에 되지 않지만, ARB약물과 면역항암제, 방사선 병용으로 34%까지 증가했다”고 언급했다.

또 다른 연구에서 ARB 계열의 약물을 쥐 모델에 투여하자 선천적, 후천적 면역 통로가 활성화되는 것을 확인했으며, 방사선요법과 로사탄 투여를 함께 실시했을 때 면역세포인 CD3, CD8, T 세포가 월등히 증가했다. 

자인 박사는 “최근 연구팀은 이를 토대로 니볼루맙 등 면역항암제와의 병용 연구를 시행 중이다. 이 외에도 로사탄이 난소암 환자의 복수를 완화시키고, 직장암 환자의 수술 전 항암요법과 병용 시 환자 선택 및 반응율을 높이는 점 등 종양 치료에 다양하게 쓰일 수 있다는 점을 발견했다”고 말했다.

이어 “안지오텐신 억제제는 안전한 혈압약으로 수십 년 넘게 환자에 사용돼 왔기 때문에 충분히 항암 치료에 적극 이용할 수 있다”며 “향후 임상연구를 통해 항암 병용 요법이나 약물 전달 요법에 대한 근거를 확립해 나갈 필요가 있다”고 전했다.

미국 제약협 회원사 지난해 총 830억弗 R&D 투자

매출액 대비 20%..최근 20년 총 R&D 투자액 1조弗 육박


미국 제약협회(PhRMA) 회원사들이 지난해 총 830억 달러를 연구?개발에 아낌없이 투자한 것으로 나타났다.

830억 달러라면 미국 제약협회 회원사들이 연구?개발을 진행하기 위해 집행한 사상 최대 규모의 투자액이다.

이에 따라 미국 제약협회 회원사들은 지난 20년 동안 총 1조 달러에 육박하는 금액을 신약 또는 보다 나은 치료제들을 개발하기 위해 투자한 것으로 집계됐다.

미국 제약협회는 10일 공개한 ‘2020년 미국 제약협회 회원사 연례조사’ 보고서를 통해 이 같이 밝혔다.

이와 관련, 미국 제약기업들은 연구?개발 생태계에서 한가운데 자리매김하면서 전 세계 어느 국가보다 혁신적인 신약들을 개발해 오고 있다고 미국 제약협회는 강조했다.

예를 들면 미국 제약기업들은 총 260개에 육박하는 각종 백신의 개발을 진행 중에 있는데, 이들 가운데는 다양한 ‘코로나19’ 백신 개발 건들이 포함되어 있다.

보고서에 따르면 지난해 미국 제약협회 회원사들은 연간 매출액의 20% 이상을 연구?개발에 집중적으로 투자한 것으로 나타났다.

참고로 미국 제약협회 회원사들이 연구?개발을 위해 투자한 금액 규모 및 전체 매출액 대비 연구?개발비 투자비율을 보면 ▲2001년 298억 달러(16.7%) ▲2003년 345억 달러(16.5%) ▲2005년 399억 달러(16.9%) ▲2007년 479억 달러(17.5%) ▲2009년 464억 달러(16.8%) ▲2011년 486억 달러(15.9%) ▲2013년 516억 달러(18.3%) ▲2015년 596억 달러(19.7%) ▲2016년 655억 달러(20.4%) ▲2017년 714억 달러(21.4%) ▲2018년 796억 달러(19.5%) ▲2019년 83억 달러(20%) 등으로 집계됐다.

보고서를 보면 지난 2018년의 경우 미국 제약협회 회원사들은 전체 미국 제약기업들의 총 연구?개발비 투자액 1,020억 달러에서 가장 큰 몫을 점유한 것으로 파악됐다. 1,020억 달러라면 사상 최대 연구?개발비 투자액에 해당하는 것이다.

특히 보고서에서 제약업계는 미국 내 여러 업종들이 연구?개발을 위해 집행한 투자총액에서 약 6분의 1을 차지하면서 최대 점유율을 기록한 단일업종으로 나타났다.

보고서는 이 같은 연구?개발 투자가 환자들을 위한 의료상의 진일보를 촉진하는 데 힘을 보태고 있다고 언급했다.

구체적인 예들로 보고서는 지난해 FDA가 총 55개의 신약들을 허가한 바 있음을 상기시켰다. 이 중에는 하나의 최초 에볼라 예방백신, 1종의 척수성 근위축증 치료용 유전자 치료제 1종, 2종의 겸상(鎌狀) 적혈구 빈혈증 치료제 등이 포함되어 있다.

척수성 근위축증은 소아사망률을 높이는 주요한 원인 가운데 하나로 손꼽히고 있다.

또한 보고서는 임상개발이 진행 중인 신약후보물질들 가운데 74%가 동종계열 최초에 해당하는 연구?개발 사례들이어서 전혀 새로운 작용기전의 치료제들이라는 점을 강조했다.

지난 1990년대 초 이래 미국의 암 사망률이 29% 감소한 것으로 나타난 점에 대해서도 보고서는 집고 넘어갔다. 이 같은 성과를 가능케 했던 요인들 가운데 73%는 신약들이 기여한 덕분이었다는 것.

지난해의 경우에도 신약들의 역할에 힘입어 암 사망률이 2.2% 감소한 것으로 나타났다고 덧붙였다.

한편 보고서에 따르면 미국 제약업계는 총 400만명이 재직하고 있는 가운데 복잡한 연구?개발 생태계를 근간으로 전체 경제에 기여하고 있다.

이들 중 총 13만여명이 연구?개발직에 몸담고서 신약개발을 위해 전력투구하고 있다.



 암세포 내부 구조 공격해 자멸사 유도하는 '죽음의 그물망'


암세포 안에 형성된 펩타이드 망, 커지면서 세포 구조 변형

독일 막스 플랑크 고분자 연구소, 미 화학학회보에 논문

암세포를 파괴하는 펩타이드 그물망 이미지
암세포를 파괴하는 펩타이드 그물망 이미지

[막스 플랑크 고분자 연구소 제공 / 재판매 및 DB 금지]

(서울=연합뉴스) 한기천 기자 = 암에 투여되는 화학 치료제는 종양의 성장을 억제해 암이 서서히 죽게 하는 것이다.

그런데 화학 치료제는 여러 가지로 암을 잡는 데 한계가 있다.

화학 치료제는 암세포뿐 아니라 인체의 다른 생화학 과정에도 폭넓게 영향을 미친다.

암 환자가 화학치료를 받으면 여러 유형의 고통스러운 부작용이 따르는 이유가 여기에 있다.

암세포는 또한 화학 치료제에 적응하고 저항하면서 종양이 치료제를 피해 성장할 수 있는 우회로를 찾기도 한다.

독일의 막스 플랑크 고분자 연구소(MPI-P) 과학자들이 암세포 내부의 물리적 구조를 공격해 암세포의 자멸사를 유도하는 획기적인 치료법을 개발했다.

이 치료법의 최대 장점은 암세포의 화학치료 적응과 회피를 원천적으로 차단한다는 것이다.

기존의 화학 치료제와 달리, 암세포의 분열과 종양의 성장에 관여하는 생화학적 과정은 조금도 건드리지 않기 때문이다.

MPI-P의 데이비드 응 박사팀은 미국 화학학회(ACS) 회보(Journal of the American Chemical Society) 최신 호에 관련 논문을 발표했다.

림프절의 암세포
림프절의 암세포

림프절에서 항산화 코팅을 받는 흑색종 세포 이미지
[미 UTSW 제공 / 재판매 및 DB 금지]

14일 온라인(www.eurekalert.org)에 공개된 논문 개요 등에 따르면 이런 작용을 하는 건 연구팀이 개발한 일종의 펩타이드 분자(molecular Lego brick)다.

이 합성 펩타이드도 암세포뿐 아니라 정상 세포에 도달한다. 하지만 특이한 조건을 갖춘 암세포에서만 일련의 화학반응을 일으키게 디자인됐다.

정상 세포보다 산성이 강하고, 반응성 산화 물질의 수위가 높은 암 조직의 특성이 공격 포인트가 됐다.

이런 조건이 모두 갖춰질 경우 암세포 안에 들어간 개별 펩타이드는 서로 달라붙어 거미줄과 비슷한 망을 형성한다고 한다.

매우 안정적인 구조를 가진 이 펩타이드 망은 점점 커지면서 암세포의 구조를 완전히 바꾸고, 이런 물리적 스트레스를 견디지 못한 암세포는 자기 파괴 기제를 작동해 스스로 사멸한다는 것이다.

그래서 연구팀은 이 펩타이드 망에 '죽음의 그물망(The web of death)'이란 이름을 붙였다.

실제로 배양한 암세포에 이 방법을 적용하자 약 4시간 만에 암세포가 모두 죽었다.

연구팀의 다음 목표는 암세포 내부 변형의 정확도를 높이고, 암세포 사멸 후 펩타이드 망의 생물 분해를 유도하는 것이다.



 세계 최대 백신 제조사로 꼽히는 인도의 세럼인스티튜트가 2024년까지 전세계적인 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신 부족을 예상했다.

아다르 푸나왈라 세럼 최고경영자(CEO)는 14일 공개된 파이낸셜타임스와의 인터뷰에서 2024년 말까지 전세계 인구에 접종할 만큼 코로나19 백신이 충분히 생산되지 못할 전망이라고 말했다. 2024년 말도 상당히 낙관적으로 계산한 것이다. 코로나19 백신 대량생산을 위한 증설 속도를 단축하는 데 한계가 있기 때문이라고 그는 설명했다.

푸나왈라 CEO는 코로나19 백신이 두 차례 접종해야 효과가 있다는 가정 아래 “전세계 인구 모두에게 공급하려면 150억도스가 필요하다”며 “인류 전부가 코로나19 백신 접종을 마치기까지 4~5년이 걸릴 전망”이라고 말했다. 그는 또 인도의 경우 코로나19 백신을 저온 상태로 유통할 수 있는 인프라 부족이 큰 문제가 될 것이라고 우려했다.

세럼은 생산량 기준으로 세계 1위 백신 제조사로 꼽힌다. 개발도상국에 공급될 코로나19 백신의 상당 부분이 세럼에서 생산될 예정이다.

전문가들은 코로나19와의 전쟁이 장기간 지속될 것으로 보고 있다. 숨야 스와미나탄 세계보건기구(WHO) 수석과학자는 지난 5월 코로나19가 통제되기까지 4~5년이 더 걸릴 것이라고 예측했다. 미국 백신연구재단의 피터 헤일 창립자는 2023년 중반까지 인류의 75%가 백신 접종을 받게 되고, 이후에는 코로나19 통제가 가능할 것이라고 예상했다.



The Wall Street Journal은 “Merck(MRK)가 건강한 참가자를 대상으로 코로나19 백신 임상시험을 개시했다”고 보도했다.

“Merck의 초기 인간 대상 임상시험은 벨기에에서 260인을 대상으로 진행될 예정이며, 예상 완료일은 ’22년 4월이다. 시험 참가자는 두 집단으로, 첫 번째 집단은 만 15~60세, 두 번째 집단은 만 60세 이상으로 이뤄져 있다”고 발언했다.

다만 “일부 코로나19 백신 임상시험에서 수개월 만에 유의미한 자료가 도출됐다는 점을 고려했을 때, 해당 임상시험 역시 조기에 완료될 가능성이 농후하다”고 제기했다.

이어 “동사의 백신 후보물질은 타사와 달리 2회가 아닌, 1회만 투여해도 되는 방식이다”고 설명했다.

한편 “’20년 5월 당시 Merck는 코로나19 백신 개발을 위해 호주 소재 바이오기술 기업인 Themis Bioscience를 인수한 바 있다”고 언급했다.
 


CBS 인터뷰서 연내 백신 배포 여부에 "가능한 시나리오"
- 백신 수십만회분 생산해 미리 승인 대비
- 효과 입증 위해 3상 임상 대상자도 확대 방침



앨버트 불라 화이자 CEO는 올해 안으로 FDA 승인을 받아 미국인들에게 백신을 배포할 수 있다며 자신감을 내비쳤다 (사진=AFP)

[이데일리 김보겸 기자] 미국 제약사 화이자의 앨버트 불라 최고경영자(CEO)가 수십만회 투여할 수 있는 코로나19 백신을 확보했다고 밝혔다. 연내 미 보건당국으로부터 백신 사용 승인을 받을 수 있는 만큼 미리 대비하기 위한 차원이라는 게 그의 설명이다.

불라 CEO는 13일(현지시간) CBS 방송 ‘페이스 더 네이션’과의 인터뷰에서 연말까지 미 식품의약국(FDA) 승인을 받아 미국인들에게 백신을 배포할 수 있느냐는 질문에 “가능한 시나리오라 생각한다”며 “우리는 거기에 대비하고 있다”고 답했다.

이날 불라 CEO가 밝힌 대비책은 크게 두 가지다. 우선 연내 FDA 승인에 대비해 백신 투여분을 생산해놓는 것, 또 하나는 백신의 효과와 안정성을 입증하는 것이다. 화이자는 독일 바이오엔테크와 함께 코로나19 백신을 만들어 3상 임상시험을 진행 중이다.

불라 CEO는 “이미 (백신) 제조를 시작했고 수십만 회 투여분을 이미 만들었다”며 “다만 연내 승인을 받으려면 10월 말까지 3상 임상시험에서 핵심 데이터를 확보하는 것이 중요하다. 이때까지 백신의 효과를 알게 될 확률은 60%”라고 설명했다.

이에 따라 백신이 효과가 있는지 확인하기 위해 3만명을 목표로 시작한 3상 임상시험 대상을 4만 4000명으로 늘리겠다고 불라 CEO는 전했다. 현재 화이자 임상시험은 18세부터 85세 사이 지원자를 대상으로 하고 있는데, 연령대를 16세로 낮춰 모집군을 다양화하겠다는 것이다. 인체면역결핍바이러스(HIV) 환자도 임상시험에 포함시킨다는 구상이다. 불라 CEO는 “(코로나19에) 더 취약한 인구까지 (백신 접종을) 확대하기 위한 것”이라고 설명했다.

불라 CEO는 백신 개발 실패 가능성에 대해서는 “우리가 적어도 15억달러(한화 약 1조7766억원)를 투자하고 있기 때문에 (실패하면) 고통스러울 것이기는 하다”면서도 “그렇다고 해서 회사가 망하는 것은 아니다”라고 말했다.

코로나19 백신 개발 마지막 단계인 임상 3상에 돌입한 제약사는 화이자와 모더나, 아스트라제네카 세 곳이다. 이 중 아스트라제네카는 지난 8일 참가자 1명에게 부작용이 발견돼 임상 3상을 전면 중단한 뒤 지난 12일 영국 의약품건강관리제품규제청(MHRA)의 승인을 받아 임상시험을 재개했다.