마이크로바이옴 선도 기업 쎌바이오텍이 대장암 신약 ‘PP-P8’에 대한 항암 작용 기전(MOA, Mode of Action)을 규명하며 한국의 마이크로바이옴 항암제 연구개발 가능성을 한 단계 높였다.
쎌바이오텍은 이번 연구결과를 분자과학 분야의 세계적인 SCI 급 학술지 ‘International Journal of Molecular Sciences (IF: 6.208)’에 게재했다고 10일 밝혔다. ‘PP-P8’은 한국인의 대장에 서식하는 김치 유산균을 활용한 마이크로바이옴 기반의 경구용 유전자 치료제로 First-in-Class 대장암 신약이다.
최근 FDA가 최초의 마이크로바이옴 치료제를 승인하며, 바이오 업계의 이목이 집중되고 있다. 하지만 살아있는 미생물을 활용한 약물은 작용 기전을 명확하게 규명하는 게 어렵기 때문에 실패가 잇따르는 실정이다. 쎌바이오텍은 이번 연구를 통해 마이크로바이옴 치료제 개발의 난제로 알려진 약물 작용 기전을 규명함으로써, 28년의 연구개발 능력을 입증하고 신약개발에 힘을 쏟는다.
쎌바이오텍 R&D센터는 ‘PP-P8’에서 분비된 항암 단백질 P8이 대장암세포 내로 침투해 암세포 증식을 억제하는 것을 확인했다. 대장암세포 내로 침투한 P8은 대장암의 증식을 관여하는 세포의 주기 정지 표적 GSK3β에 결합하고, 대장암의 성장 촉진 유전자를 효율적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 이로 인해 세포 주기 정지가 발생되고, 결국 대장암세포의 증식을 억제시킴으로써 항암작용을 나타내는 기전을 규명했다.
대장암세포뿐 아니라 세포의 핵 속에도 침투해 항암작용을 하는 기전도 확인했다. P8은 세포-핵 간의 단백질 수송에 관여하는 KPNA3에 결합해 대장암세포 핵 내까지 전위되기도 한다. 핵 내로 유입된 P8은 GSK3β DNA에도 직접 결합하여 GSK3β의 발현을 억제해 세포 주기 정지를 유발하고, 대장암세포 증식을 억제한다.
이번 연구는 ▲대장암 세포주 DLD-1을 이용한 P8 단백질의 항암 활성과 기전 연구(Genes, 2019) ▲동물모델에서의 PP-P8의 항암효과 연구(Molecules and Cells, 2019) ▲PP-P8 마이크로바이옴 조절 효과 연구(Microbiome, 2021)에 이은 성과로, 대장암 신약 개발 과정에서 중요한 연구 자료로 활용될 예정이다. 유산균 유래 천연 단백질을 활용한 PP-P8의 고농도 투여 및 장기적 사용에 대한 안전성 평가(Drug Design, Development and Therapy, 2021) 결과에 따르면 부작용이 따르는 합성 화합물 항암제의 단점을 극복하는 데 도움이 될 것으로 전망되고 있다.
쎌바이오텍 R&D센터 안병철 박사는 “마이크로바이옴 대장암 치료제 PP-P8의 작용 기전을 성공적으로 증명하며 대한민국 마이크로바이옴 치료제 연구개발 능력을 한 단계 끌어올린 대대적인 성과이다”라며 “PP-P8은 경구제로 개발돼 복용 편의성이 높고 부작용 없이 장까지 직접 약물을 전달하므로 치료 효율도 높을 것으로 기대된다”라고 말했다.
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