전통의약지식 기반으로 유방암 대한 항암화합물 발견

전통의약지식을 기반으로 한 체계적인 플랫폼 구축을 통해 유방암에 대한 항암화합물질 ‘루틴’을 발견한 과정을 담은 연구논문이 최근 국제학술지에 게재됐다.

전종욱 전북대 교수(한국과학문명연구소·한의사/ 사진)는 13일 이같은 내용을 담은 ‘전통의약지식을 기반으로 한 체계적인 플랫폼을 통해 유방암에 대한 항암 화합물 루틴을 발견하다(Discovering the anti-cancer phytochemical rutin against breast cancer through the methodical platform based on traditional medicinal knowledge)’란 제하의 연구논문이 SCI급 학술저널인 ‘BMB(Biochemistry & Molecular Biology, IF=5.041)’에 게재됐다고 밝혔다.

이번 연구논문의 제1저자는 이중회 제주대 생명공학 교수·이정설 쓰리빌리언 CSO이며, 교신저자는 전종욱 교수와 최철희 일리아스바이오로직스 CEO가 참여했다.

한의학 고전에 남아있는 풍부한 의약정보를 신약 개발에 효과적으로 활용할 수 있도록 하는 플랫폼 개발은 오랜 숙원이다. 이는 의약산업의 모든 면에서 후발 주자일 수밖에 없는 우리나라가 IT기술 등과의 결합을 통해 비교우위를 가지고 경쟁할 수 있는 거의 유일한 통로이기 때문이다. 특히 투유유 교수가 개똥쑥을 이용한 말라리아 치료제 개발로 노벨 생리의학상을 수상한 이후 중국에서는 이 분야에 대한 투자가 급증하고 있는 등 많은 관심이 집중되고 있다.

하지만 실제 현실은 녹록치 않아, 우선 한의약 정보의 체계적 정리·구축이 화학물질 데이터베이스와 매끄럽게 연계되지 못하는 난관이 존재한다. 또한 신약 개발로 들어가면 생체 속 세포 수용체와 한약재의 다양한 성분 물질 속 리간드의 결합 양상을 전체적으로 파악하고 각각의 구체적 반응관계를 특정하는 과정은 매우 혼잡하다. 더욱이 많은 연구자들이 전반적 연구방향을 수긍하고 낙관하지만, 아직 연구의 표준모델이라고 할 수 있는 것조차 제출되어 있지 않은 상황이다.

이런 가운데 이번 연구팀의 연구는 전통적인 의학 텍스트의 텍스트 마이닝, 3D 가상 도킹 스크리닝, 시험관 및 생체 내 실험으로 구성된 통합 논문이라는 점에서 눈길을 끌고 있다.

실제 연구팀은 ‘임원경제지’ 중 ‘인제지’와 ‘동의보감’에 게재돼 있는 수천 가지 처방을 기본 자료로 삼아 암(적취, 적괴, 혈괴 등을 포함)의 치료와 관련된다고 여겨지는 약재를 추출한 후 그 속의 식물성 화학물질(phytochemical)의 실제 작동 양상을 미리 3D 가상 도킹 방식으로 스크리닝했다. 그렇게 해서 뽑아낸 유력한 후보물질이 ‘루틴(rutin)’이었다. 또한 3D 가상 스크리닝을 통해 루틴은 유방암 세포의 EGFR 수용체의 신호를 차단할 수 있다고 예측했고, 그에 맞게 실험을 구상해 유의미한 항암 효과를 확인하는 한편 마우스에서도 생체 내 항암 효과도 입증했다.

이와 관련 전종욱 교수는 “이번 연구는 신약 개발과정에서 가장 핵심적 단계로서 새로운 파이토케미컬 선도 화합물(lead compound)을 발견하는 데 적합한 혁신적인 접근 방식을 제안한 것”이라고 설명했다.

특히 전 교수는 “이 연구는 정부과제로 주어진 것이 아닌 카이스트 랩에서 함께 연구했던 동료들과 함께 오랜 관심을 두고 틈날 때마다 연구를 지속, 이번 연구논문이 발표되기까지 10년이 넘게 걸린 결과물”이라며 “연구를 시작했을 당시 꿈꾸듯 희망했던 결과물을 이제야 비로소 손에 쥐게 됐으며, 비록 오래 전 시작된 연구지만 미래에 우리가 지향해야 할 연구방향을 제시했다는 점에서 더욱 의의가 있다”고 강조했다.

한편 이들 연구팀은 이에 앞서 한의학 고전을 기반으로 유력한 활성물질을 추적하는 방법(intra-herb approach)과 최적의 약재궁합을 추적하는 방법(inter-herb approach)에 대해 지난 2020년 각각 특허 등록을 마친 바 있다.

더불어 누구나 이같은 정보를 활용할 수 있는 공용 플랫폼으로서 ‘메디플랜트(MediPlant)’의 베타버전을 구현, 향후 보다 다양한 질환에서 이같은 연구결과가 도출될 수 있는 생산기반을 구축키도 했다.