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신종인플루엔자 치료제로 유명한 타미플루는 팔각회향이라는 중국의 천연물질을 활용, 개발돼 큰 성공을 거두었다. 아스피린, 탁솔도 천연물을 기반으로 한 치료제다. 일본에선 천연물질을 이용해 고지혈증 치료제 메바로친과 면역억제제 프로그랍을 개발했다. 세계 최초 항생물질인 ‘페니실린’도 푸른곰팡이에서 발견했다. 1940년대부터 현재까지 개발된 175개의 소 분자 항암제 중 약 75%가 천연물이다. 하지만 최근 몇 년 동안 대부분 대형 제약사는 천연물 신약 개발을 중단했거나 관련 연구비를 축소했다. 신약 개발에서 천연물은 극히 낮은 수율과 물질 공급이 어렵기 때문이다. 복잡한 화학구조로 합성이 어렵다는 것도 문제로 지적됐다. 이런 상황에서 지난 4월 보건복지부 등 11개 부처는 공동으로 보건의료기술육성 기본계획을 발표했다. 이 계획안의 골자는 천연물 신약의 개발 및 사업화다. 천연물은 동의보감·명심보감을 통해 이미 경험적인 안전성과 유효성이 입증했다. 독성이 낮다는 확실한 장점이 있다. 이데일리는 최근 정부 정책 기조와 천연물 신약의 장점을 살펴 국내 천연물 연구자 릴레이 인터뷰를 기획했다. 이번 취재는 한국과학기자협회가 지원했다. [편집자주]

[이데일리 김진호 기자]“의료용 대마 추출물을 활용해 알츠하이머와 파킨슨병, 류마티스관절염 등 다양한 질환의 치료 효능을 연구하고 있습니다. 대마 줄기에서 추출한 물질에 대해 알츠하이머를 적응증으로 내년 중 전임상에 진입하는 것이 단기적인 목표입니다.”

14일 이구연 케이메디켐 대표는 이데일리와의 인터뷰에서 “흔히 ‘헴프’라고도 불리는 대마의 줄기에서 찾아낸 물질이 인지기능 개선 효과를 가진 것을 확인했다”며 이같이 밝혔다.

이구연 케이메디켐 대표.(제공=케이메디켐)

이 대표는 천연물의 분리 추출 및 유기 합성법 전문가로 강원대 화학과 박사를 거쳐 2006년부터 2007년까지 2년간 미국 스크립스연구소에서 박사후연구원을 지냈다. 그런 다음 유한양행(000100)에서 책임연구원으로 화합물 관련 신약개발을 수행했다. 2011년부터 강원대 생명건강과학과 교수로 재직하고 있다. 이런 그가 2018년 천연물의 사업화를 시도하기 위해 설립한 것이 케이메디켐이다.

이 대표는 “천연물과 화합물의 생리활성과 합성법을 두루 연구한 경험을 가지고 있다”며 “2019년 의료용 대마 추출물인 CBD가 뇌전증 치료제로 개발되는 등 대마 추출물의 가능성이 재조명됐다. 그때부터 대마에서 유효물질을 찾는 것에 회사의 연구력을 집중했다”고 전했다.

케이메디켐은 2019년 국내 대마 관련 학술적 사용 허가를 획득한 다음, 추출물에 대한 연구를 진행했다. 현재 국내에서 대마의 잎이나 꽃에서 물질을 추출하는 것은 전면 금지돼 있다. 하지만 껍질이 탈각된 대마 씨앗이나 성숙한 줄기에서 물질을 추출하는 것은 가능한 상황이다.

케이메디켐은 대마 씨앗 추출물에서 아토피 개선을 항알레르기 효능을, 대마의 줄기 추출물에서 인지기능개선 효능을 두루 확인할 수 있었다. 이밖에도 회사는 겨우살이 유래 벨루틴의 피부 미백 효능 연구도 수행해 다양한 10여 개의 특허를 국내에서 획득하고 있다.

회사가 보유한 대표적인 특허로는 △‘헴프씨드 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 피부미백용 화장료 조성물’ △‘아자인돌(azaindole)유도체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 인지기능 개선용 조성물’ △‘꼬리겨우살이로부터 분리한 활성 물질을 포함한 항산화 또는 미백용 화장료 조성물’ 등이 있다.

이 대표는 “천연물에서 유효한 특징을 가진 물질은 대체로 극소량이다” “이런 유효물질을 찾기 위해 유기용매를 달리하는 분획법을 사용한다. 그런 다음 화학합성법으로 유사체(또는 유도체)를 생성하게 된다”고 설명했다. 이어 “대마의 줄기 추출물 중 인지기능 개선 효과가 확인된 물질과 비슷한 유도체를 화학 합성했고, 그것이 지금 회사의 주력 신약 후보물질이 됐다”고 덧붙였다.

현재 케이메디켐이 대마 줄기에서 찾아낸 칸나비노이드 유도체 2종(KMS-C1023 및 KMS-C-1056)에 대해 쥐와 제브라피쉬 등의 동물에서 알츠하이머 치료효능을 확인하기 위한 약력학적 연구를 두루 수행하고 있다. 이와 함께 회사는 해당 물질을 반려견의 알츠하이머 개선을 돕는 동물의약품으로 개발하는 연구도 병행하고 있다.

이 대표는 “우리 물질들이 동물 단계 실험에서 ‘아세틸콜린 분해 효소 억제’, ‘모노아민 산화효소 억제’, ‘타우 인산화 억제’, ‘신경 보호’ 등 최소 네 가지 이상의 다중기전이 확인되고 있다”며 “내년 중으로 가장 유력한 물질을 선정해 전임상에 들어가는 것을 우선적인 목표다”고 강조했다.

그는 이어 “퇴행성 뇌질환을 대상으로 하는 약물의 가장 취약한 점이 ‘혈액뇌관문’(BBB) 통과에 어려움을 겪는다는 것이다”며 “식물성 대마에서 추출한 물질을 본떠 만들었기 때문에 뇌로 가는 부분에 있어서는 비교적 용이한 것이 장점이다”고 덧붙였다.

이밖에도 케이메디켐은 일반적인 천연물에 많은 이미다졸린(imidazoline), 아자인돌 성분 등에서 인지기능 개선 효과를 확인하는 연구도 수행하고 있다. 또 회사는 대마 씨앗을 활용한 아토피용 화장품 및 겨우살이 추출물을 활용한 피부미백용 화장품 등을 제품화해 출시한 바 있다.

이 대표는 “물질하나만 믿고 신약개발 사업을 이어갈 순 없다. 자체 효능 연구를 수행해 1500여 개 화합물과 520종의 천연물 등에 대한 라이브러리를 구축하고 있다”며 “이를 바탕으로 기존 후보물질의 적응증 확대 가능성은 물론 신규 물질을 발굴하는 연구도 병행해 나갈 것이다”고 강조했다. 이어 “천연물이나 화합물의 위탁합성 사업, 화장품 사업 등을 통해 매출 기반도 다져 나가겠다”고 부연했다.

한편 케이메디켐은 시리즈A 단계 투자 유치를 준비하고 있다. 이 대표는 “벤터캐피탈과 제약회사의 전략적 투자가 진행되는 부분이 있다”며 “우리 기술과 물질에 대해 검토가 되고 있다. 연내 관련 결정이 이뤄질 것으로 본다”고 말했다.