"사카린으로 암 잡는다"...경인양행 특허는 무엇?

생쥐모델을 통해 확인한 사카린 기반 진단용 방사성 의약물질의 생체 내 분포 양전자 단층촬영 영상 / 이미지=고려대학교 제공

사카린을 통해 암을 진단하고, 나아가 암을 억제할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 관련된 특허도 획득했다.

경인양행은 지난 8일 '리간드 화합물이 결합된 사카린 나트륨, 그 유도체 및 그 제조방법'에 관한 특허를 취득했다고 공시했다.

이는 저산소 종양에 대한 선택적 표적 작용을 갖는 리간드 화합물이 결합된 사카린 나트륨(sodium saccharin)과 그 유도체, 그리고 제조방법에 관한 것이다.

또한, 사카린이 종양세포에 잘 결합하는 특성을 이용해 종양세포 진단을 위한 양전자단층촬영(PET)의 추적 물질로 활용 가능하다는 내용도 담겼다. (상기 이미지)

이는 경인양행과 고려대학교의 공동연구로 입증됐다. 고려대학교 보건과학대학 김성욱·신운철 교수 연구팀이 경인양행과 함께 술폰아미드(Sulfonamide) 물질인 사카린을 이용해 'CA IX'를 추적할 수 있는 물질을 개발한 것.

경인양행과 연구팀에 따르면 암세포는 성장하며 포도당 대사체계로 세포 내부가 산성화되어 이를 방어하기 위한 기전으로 중성화를 위해 탄산무수화효소IX(Carbonic anhydrase IX, CA IX)라는 동종효소를 세포벽 밖으로 배출하게 된다.

이런 과정에서 발현된 CA IX은 암 진단, 치료 분야에서 종양세포를 선별적으로 진단, 치료할 수 있는 중요한 표적원이 된다는 설명이다.

즉, CA IX에 선택적으로 잘 결합할 수 있는 대표적인 물질로 술폰아미드 물질들에 대한 연구들이 보고되었고, 사카린을 기반으로 한 물질이 그 역할을 한다는 것을 밝혀낸 것이다.

세포 내에서 사카린 기반 물질이 암세포 생존률에 미치는 영향 / 이미지=고려대학교 제공

연구팀은 사카린(SAC), 사카린 기반 추적물질(NOTA-SAC)을 이용해 종양모델세포(U87MG) 및 정상세포(FB)에 대해 분자생물학적 기법으로 세포독성 실험을 진행한 결과, 종양모델세포는 10mM 농도에서 60% 이상의 세포가 사멸했고(첫째, 둘째 그래프), 정상세포에서는 동일한 조건에서 20%의 세포가 사멸하는 결과를 얻었다고 밝혔다.

이는 사카린 물질이 종양세포에 선택적으로 결합해 생존을 억제하는 것이라고 설명했다.

또한 연구팀은 CA IX를 효과적으로 선택 결합하는 특성을 이용해 사카린 기반의 진단용 방사성의약물질을 개발했다고 밝혔다. 종양세포를 이식한 생쥐 모델에 이를 주입하고 양전자 단층촬영(PET)을 통해 종양의 진단능력을 평가했다는 설명이다.

연구 결과 사카린 기반 방사성의약물질(68Ga-NOTA-SAC)이 종양세포에 선택적으로 잘 결합하며, 핵의학 분자영상을 통해 의약품이 체내에서 오래 머무르지 않고 빠르게 배출된다는 특성까지 밝혀냈다고 밝혔다.

이같은 연구성과는 국제학술지 '표지 화합물 및 방사성의약품(Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals)' 온라인 판에 지난 10월 29일 게재됐다고 밝혔다.

사카린을 활용한 항암 연구는 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 지난 2015년 3월 미국 ASC(화학학회)에서 플로리다 의과대학 매케너 교수 연구팀이 '사카린이 암 증식에 중요한 역할을 하는 효소와 결합하여 암세포의 증식을 억제함으로써 항암효과를 발휘한다'는 내용을 발표한 바 있다. 국내에서도 지난 2016년 9월 고려대 의생명융합과학과 연구팀이 사카린을 암세포에 투여한 결과 암세포 수를 감소시키는 결과와 함께 정상세포는 손상시키지 않아 암세포를 선택적으로 공격하는 것을 확인했다고 밝히기도 했다.

경인양행은 "이번 연구결과는 그동안 암을 유발한다는 그릇된 누명을 써 왔던 사카린이, 오히려 새로운 진단 의약품으로 활용될 수 있다는 잠재력을 보여준 것"이라며, "향후 다양한 종양에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 실제 암환자의 핵의학적 분자진단에 효과적으로 적용하기 위해 생쥐모델이 아닌 사람에의 임상연구가 필요하다."고 덧붙였다.

나아가 경인양행은 국내 특허에 이어 미국과 유럽 특허도 출원했으며, 심사가 진행되고 있다고 덧붙였다.