대웅제약 용인 바이오센터 전경./사진 제공=대웅제약
대웅제약 용인 바이오센터 전경./사진 제공=대웅제약
대웅제약은 특발성 폐섬유증 치료제로 개발 중인 ‘베르시포로신’의 효능과 안전성을 동시에 설명할 수 있는 분자 기전 규명 연구가 국제 과학기술논문인용색인(SCIE) 논문인 ‘유럽분자생물학회 분자의학(European Molecular Biology Organization Molecular Medicine)’에 등재됐다고 26일 밝혔다.

김성훈 연세대 교수와 황광연 고려대 교수 연구팀의 공동연구 결과로, 논문명은 ‘PARS1의 비대칭 억제를 통한 섬유증 제어(Control of fibrosis via asymmetric inhibition of prolyl-tRNA synthetase 1)’다.

특발성 폐섬유증은 폐에 콜라겐이 비정상적으로 축적돼 폐 기능을 상실하는 난치병이다. 세계적으로 인구 10만명당 약 13명의 빈도로 발생한다. 진단 후 5년 생존율이 40%에 불과할 정도로 예후가 좋지 않다. 하지만 기존에 허가받은 치료제들은 부작용이 심해, 새로운 치료제의 개발이 절실히 필요한 상황이란 게 회사 측의 설명이다.

대웅제약이 개발 중인 베르시포로신은 콜라겐 합성을 촉진하는 PARS1(Prolyl-tRNA Synthetase1) 효소의 활성을 억제한다. PARS1 효소 활성은 콜라겐 합성을 촉진해 섬유화 과정에 관여한다. 하지만 PARS1 효소는 생명 유지에 필수적이기 때문에 활성을 과도하게 억제하면 부작용으로 이어질 수 있다. 이에 치료 효과는 보면서 환자에게 안전한 수준으로 PARS1 효소 활성을 억제하는 것이 신약 개발의 핵심 과제라고 회사는 전했다.

PARS1은 효소 2개가 한 쌍을 이루는 형태로 존재한다. 이번 연구를 통해 베르시포로신은 한 쌍의 PARS1 효소에 비대칭적으로 결합함을 확인했다. 이를 통해 과도한 활성 억제를 일으키지 않아 약효를 나타내면서 약물의 부작용을 최소화할 수 있음을 규명했다.

베르시포로신을 투약하면 한 쌍의 PARS1 중 1개의 효소와 강한 결합을 형성해 활성을 억제하며 섬유화를 완화시킨다. 그 순간 단백질 구조가 변화하면서 나머지 PARS1 효소 1개는 베르시포로신과의 결합을 방해받아, 활성을 이어가며 생존에 필수적인 기능은 유지한다. 결과적으로 섬유화를 완화하면서 생명에 필수적인 기능은 유지할 수 있게 되는 것이다.

이번 연구의 교신 저자인 김성훈 연세대 교수는 “PARS1과 같은 필수 효소들도 신약 개발을 위한 표적으로 활용될 수 있다는 점을 증명한 것이 이번 연구의 큰 의미“라고 말했다.

박준석 대웅제약 신약Discovery센터장은 “이번 연구를 통해 베르시포로신의 효능과 안전성을 설명할 수 있는 중요한 연구 결과를 확보했다”며 “이를 바탕으로 현재 진행 중인 임상 2상을 빠르게 진행해 희귀질환으로 고통받고 있는 환자들에게 새로운 치료 옵션을 줄 수 있기를 희망한다”고 말했다.

베르시포로신은 지난해 미국 식품의약국(FDA) 희귀의약품 지정에 이어, 국내 최초로 FDA 신속 심사(패스트 트랙) 품목으로 지정됐다. 또 국가신약개발사업단(KDDF)의 국가신약개발사업 지원 과제로 선정돼 임상 시험 진행을 위한 연구비를 지원받고 있다.

김예나 기자 yena@hankyung.com