“신기술 적용한 한약제제로 노인질환 치료에 도움 기대”

[편집자주] 상지대학교 한의학과 차윤엽 교수 연구팀이 과학기술정보통신부와 보건복지부에서 지원하는 ‘2023년 한의디지털융합기술개발사업’에서 융합한의학원천기술개발 과제에 선정, 총 22.5억원의 연구비를 지원받게 됐다. 본란에서는 연구책임자인 차윤엽 교수로부터 이번 선정의 결과와 의의 등에 대해 들어봤다.

Q. 융합한의학원천기술개발 선정 소감은?

그동안 임상시험 연구, 농촌진흥청 주관 체지방 감소 건강기능식품 개발 사업, 중소기업청 주관의 의료기기 개발 사업 등을 수주해 진행해본 경험은 있지만, 개인적으로 이렇게 큰 과제의 연구책임자를 맡게 돼 영광으로 생각한다. 이번 과제 선정은 공동연구기관들의 훌륭한 연구능력과 원천기술 보유 등 부분을 심사위원들이 좋게 평가해 선정된 것으로 생각돼 이 자리를 빌려 감사드린다.

Q. 융합한의학원천기술개발 사업이란?

보건복지부와 과학기술정보통신부가 공동 지원하는 한의디지털융합기술개발사업 중 한 분야다. 한의디지털융합기술개발사업은 총괄과제와 기초원천기술, 응용임상연구 부분으로 나뉜다. 그 중 융합한의학원천기술개발 사업은 기초원천기술 파트에 속하며, 한의기술과 바이오 정보통신기술 융합연구를 주요 내용으로 하고 있는 과제다.  

우리 연구팀은 기존 타깃 환자 대상 한약 제형·투여 방식 등의 한계를 극복하고, 효능을 극대화하는 신개념 한약 전달기술 개발 및 미충족 의료수요를 해소하기 위한 바이오 융합기술 기반 다중표적 한약제제를 개발하는 연구 내용으로 이번 사업에 지원했다.

Q. 연구과제를 준비하게 된 계기는?

한방재활의학과 임상교수로서 평소 노인질환에 관심이 많았다. 또한 고령화가 진행될수록 둔근의 약화로 인한 요통·관절염 등의 만성 퇴행성 근골격계 질환들이 빈번히 발생하는 것을 보면서, 치료하는 한의사로서 한계를 종종 느꼈다. 

이때 경옥고 복용이 증상 호전에 대한 좋은 결과로 이어지는 경우가 많았고, 약에 대한 순응도도 좋았던 것을 기반으로 임상에서 경옥고 처방을 많이 해왔다. 그러던 중 강원대 바이오제약공학과 백종섭 교수가 개발한 HME(Hot-Melt Extrusion, 고온용융압출)-DDS(Drug Delivery System, 약물전달시스템) 기술을 알게 됐다. 

경옥고 자체만으로도 노인건강에 도움이 되는데, 일반 열수추출방식이 아닌 생체이용률을 향상시킨 HME-DDS 추출법을 통해 더 효과적인 치료제로의 개발이 가능하겠다는 생각이 들었다. 또한 우리 연구팀에서 그동안 진행해 온 선행연구결과들에서도 경옥고 가감방이 근감소 및 골관절염 동물모델에서 근육감소 억제능 및 염증 개선 효능 등의 결과를 얻게 된 바 있어 전문가들과 함께 사업을 준비하게 됐다.

Q. 사업을 통해 이루고자 하는 목표는?

노화의 대표적 질환인 근감소와 골관절염에 대한 경험적 유효성을 인정받아 온 경옥고 가감방에 체내흡수율 및 지속력을 증진시키기 위한 HME-DDS 기술을 적용해 작용기전·안전성·유효성 등에 대한 과학적 근거를 확충할 것이다. 이를 통해 기준시험법 및 제형 표준화를 통해 타깃 환자들을 대상으로 한 한약제제를 개발하려고 한다. 더불어 연구데이터 수집 플랫폼에 데이터를 연계 및 공개해 연구개발의 혁신과 산업 발전 등에 도움이 되는 것을 목표로 하고 있다.

Q. HME-DDS 기술이란?

HME-DDS는 열과 압력을 가하는 HME 방식에 DDS를 도입한 새로운 방식의 천연물 공정 플랫폼 기술로, 강원대 바이오제약공학과 백종섭 교수가 원천기술을 보유하고 있다.

기존의 한약재 가공 기술로 가장 많이 사용되는 가공 방법은 탕제로 열수를 이용해 일정 시간 추출하는 방식이다. 이는 열에 불안정한 휘발성 및 물에 녹지 않는 난용성 성분들은 소실되거나 추출되지 않는 문제점 등이 있다. 따라서 일정 비율 이상의 유기용매 또는 알코올을 사용한 추출법을 사용하기도 하나 한약제제에 사용되는 천연물들은 대부분 용해도 혹은 투과도가 낮은 BCSⅡ, Ⅲ, Ⅳ군에 속하는 물질들이 많아 생체이용률 향상을 위해서는 적절한 제형화가 요구된다고 생각했다.

이를 해결하기 위한 추출 방식으로 HME-DDS기술을 사용할 계획이다. 이는 유기용매의 사용 없이 단일 공정으로 천연물의 모든 성분을 나노 크기로 캡슐화할 수 있다. 선행연구에서 보면 체내흡수율이 최대 50배 이상 증가함을 관찰할 수 있었다. 체내흡수율은 입자크기와 용해도가 매우 중요하기 때문에, HME-DDS는 2가지를 동시에 개선할 수 있는 기술이다. 또한 체내지속력도 최대 10배 연장 가능해 복용량과 복용 횟수를 크게 줄여 소비자나 환자의 순응도 향상에 좋은 영향을 미칠 것으로 판단된다.

Q. 앞으로의 계획은?

HME-DDS 기술을 적용한 경옥고 가감방의 안전성·유효성 평가 등을 통해 근감소 및 골관절염을 타깃으로 하는 IND(임상시험계획) 승인을 받을 계획이다. 또한 개발된 한약제제의 기준시험법 및 제형 표준화를 통해 한약제제 신제형 기술에 대한 근거자료를 마련할 것이다. 이를 통해 경옥고뿐 아니라 범용으로 적용할 수 있는 플랫폼 기술로 적용되도록 할 것이다.

Q. 기타 하고 싶은 말은?

연구를 통해 한방처방 유래 근감소 및 골관절염 멀티 타깃 한약제제 개발로 한약기반의약품 개발 기술을 확보할 수 있도록 노력할 것이다. 또한 고령화 등 국가적 난제와 현대의료 이슈 해결에 기여하고, 미래질병에 대응하기 위해 한의학과 다양한 지식·기술간 융합으로 우리 고유의 혁신적인 기초·원천기술을 창출할 수 있도록 연구에 매진할 것이다.