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[청년발언대]식물에서 의약품으로: 천연물과학의 가능성

 

【 청년일보 】 새로운 약을 개발할 때 의약품의 원료를 얻는 과정은 다양하다. 그 중에서도 전통적으로 식물에서 원료를 얻는 경우가 많았는데, 버드나무껍질에서 얻은 아스피린이 이에 속한다.

 

식물을 이용하여 신약을 개발하는 과정은 ‘천연물과학’에 속한다. 천연물 과학이란 식물, 동물, 미생물 등의 천연물에서 유용한 성분을 분리하고, 그 화학구조와 생리활성을 밝혀내어 신약 개발에 적용하는 것을 말한다. 생물 다양성에 기반한 천연물과학은 최근의 항말라리아제와 같은 신약 개발에도 적극적으로 활용되고 있다.


말라리아(Malaria)란, 말라리아 암모기의 체내에 기생하는 원충에 의해서 매개되는 질환으로 감염 시 고열, 한열, 발작, 비종, 빈혈 등이 나타난다.

 

주로 열대, 아열대 지역에서 감염되며, 해마다 약 2~3억의 감염자 중 수십만 명이 사망하고 있다. 말라리아를 일으키는 원충에는 여러 종류가 있으나, 아프리카를 중심으로 한 열대열 원충과 아시아를 중심으로 한 삼일열 원충에 의한 감염이 가장 빈번하다. 


원충은 모기의 침샘에서 포자소체의 형태로 있다가, 모기에 물린 사람의 간세포에서 분열체의 형태로 성숙하게 된다. 분열체는 분열소체로 다시 증식하고, 성숙을 마친 분열소체는 간세포를 나와 혈액으로 퍼져 나간다. 혈액으로 퍼져 나간 분열소체는 적혈구를 감염시키고, 그 안에서 번식하며 결국 수많은 적혈구를 감염시킨다. 이 과정에서 말라리아 증상이 나타나게 된다. 


항말라리아제는 원충에 작용하며 사멸시킴으로써 말라리아를 치료한다. 대표적인 항말라리아제는 식물에서 얻었는데, 페루의 기나나무 껍질에서 유래한 ‘퀴닌’이라는 물질이다.

 

퀴닌은 독성이 강한 편이지만 열대열 원충에 의한 급성 감염의 치료에 널리 사용되고 있다. 퀴닌을 바탕으로 합성된 합성약품 ‘클로로퀸’은 퀴닌보다 효능이 좋고 독성이 약하여 말라리아 치료에 가장 많이 사용되고 있다. 


클로로퀸을 치료약으로 빈번하게 사용하면서 이 약물에 대해 내성을 가진 원충이 생겨나게 되었고, 특히 열대열 원충으로 인한 말라리아 치료가 힘들게 되었다.

 

이에 대한 해결책 역시 식물에서 찾을 수 있었는데, ‘개똥쑥’에서 추출한 ‘아르테미시닌’이 그것이다. 말라리아 치료약을 개선하기 위한 아르테미시닌 유도체 연구는 현재에도 계속되고 있다. 


 천연물과학 연구는 무한한 다양성을 가지고 있는 분야지만, 많은 신약개발 과정 중에서도 특히 많은 시간과 자본을 필요로 한다.

 

최근에는 천연물과학 연구에 AI 기술을 접목시켜 데이터베이스를 기반으로 보다 빠르고 효율적으로 연구를 하기 위한 노력들이 지속되고 있다.

 

천연물과학은 신약 개발에 있어서 없어서는 안 될 존재이기에 우리는 연구에 대한 지속적인 관심을 가져야하고, 보다 효율적인 연구를 위한 노력들도 이루어져야 할 것이다.

 

 

【 청년서포터즈 3기 양채원 】

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