▲ 신약개발을 선도하고 있는 충북대학교 약학대학 홍진태 교수.

충북대학교 홍진태 교수(약학대)가 신약개발 연구를 선도하고 있다.

미래부가 주관하는 '선도연구센터 지원사업 의약학 분야(MRC)'에 재진입 됐기 때문이다.

바로 '종양 이환 네트워크 연구센터'(Cancer Predisposing Network Research Center :  cPRC · 센터장 홍진태)다.

지난 2008년 전국 약학대학 최초로 선정돼 9년간 성공적으로 운영해 왔던 MRC 센터(혁신 암 치료제 연구센터 : CICT) · 센터장 홍진태)가 다음 달 끝나면서 진행되는 후속 사업인 셈이다.

이는 2008년 전국 약학대학 가운데 최초로 MRC 사업에 선정된데 이어 이번에도 전국 최초로 재 진입 되는 쾌거라 할수 있다.

이에 따라 앞으로 7년간 100억 정도의 연구비를 지원받아 국제 공동연구는 물론 기업과 공동으로 치료제 개발에 박차를 가하게 된다.

따라서 전문인력 양성과 국가 신약개발 연구 역량 강화로 오송 바이오밸리 활성화에 날개를 달게 됐다.

▲ 홍진태 교수(앞줄 가운데)가 MRC 혁신암치료제연구센터 석 · 박사 연구원들과 함께 연구실에서 함께 하고 있다. 이 연구센터는 "IL-32가 우수한 항염증 기능이 있다"는 사실을 규명했다

◇  '종양 이환 네트워크 연구센터' 연구 목표는

지난 10여년간 '혁신암 치료제 연구센터'는 임의적으로 선정한 암세포에서 비정상적으로 활성화 되어 있는 분자타겟(NF-kB 등)의 기능을 제어하기 위한 화학항암제 중심의 연구로 암치료제 개발을 연구해 왔다.

그러나 '종양 이환 네트워크 연구센터'는 빅테이터를 활용한 인공지능 기반의 각종 질병으로부터 암으로의 이환과정의 암 타겟(IL-32, Peroxiredoxin 6, Chitinase 3 like 1)을 선정하고 이를 각종 화합물, 천연물질, 세포치료제, 항체 및 단백질을 활용하여 제어하는 연구를 수행하게 된다.

이를 기반으로 전문 인력을 양성하고 국가 신약개발 연구역량을 강화하여 세계적 바이오밸리로 부상하는 오송생명과학단지의 활성화에도 크게 기여한다는 목표를 설정했다. 

◇ 연구내용 및 과제 구성과 연구진은

각종 질병 (특히 관절염 및 치매)에서 암으로의 이환과정에서 중요한 역할을 하는 암 미세환경인자인 염증과 활성산소가 비정상적으로 활성화 되면 암으로의 진행이 더욱 빠를것으로 판단하고 이에 관여하는 주요 타겟을 빅데이터로부터 찾아냈다.

그 결과 염증조절 싸이토캉인 IL-32가 매우 주요한 염증인자이고 활성산소 조절인자로는  peroxiredoxin 6가 어느 할성산소조절인자보다 질병과의 관련성이 높다는 사실에 근거하여 두인자를 선정하였다.

▲ 빅데이터를 활용한 질병 / 타켓 유전자와의 상관성 분석표.

그리고 지금까지 암 발달에 매우 중요한 인자로 알려진 'Epidermal Growth Factor Receptor'(EGFR) 보다 더욱 암과 많은 연관성이 있는 Chitinase 3 like 1을 타겟으로 선정, 암 이환의 기전과 작용기전을 연구하게 된다.

또한 이와 동시에 한상배 교수가 주축이 된 소재 개발 팀에서는 이를 제어할수 있는 수천만의 화합물 및 천연물질에서 x-ray 구조 분석기반으로 제어 후보물질을 찾아내게 된다.

이와함께 주간엽 줄기세포를 활용하여 이들 인자 조절 기능에 근거한 각 질병과 암으로의 이환을 연구하게 된다.

또한 Chitinase 3 like 1의 중요성에 근거하여 오송신약개발지원센터와 공동으로 항체 의약품을 개발, 관절염 및 치매와  암 이환 억제제로 개발하게 되며 IL-32는 단백질 치료제로 개발하여 이들 질병과 암 이환의 치료제로 개발 한다는 연구내용을 수행하게 된다.

이번 집단 연구에는 한국생명공학 연구원, 오송신약개발 지원센터, 충북대 병원, 게놈연구재단 등 국내 유수의 연구기관과 오송 입주 제약사인 라파젠(항체의약품), 코아스템(줄기세포), 인이스트제약, 중헌제약(천연물 및 하합물 의약품)이 참여한다.

특히 국제 공동연구기관으로부터 년 1백만불을 지원받으며 충북대 약대 홍진태 연구실과 공동연구를 수행하는 미국의 스탠리 연구소, 미국 국립암연구센터, 미국 캔터키 약대, 영국 런던대, 베트남 하노이대 등이 참여한다.

충북대 약대에서도 15명이 공동으로 연구에 참여한다.

◇ 국가 및 지역 바이오산업의 리더 '충북대 약대'

그동안 충북대 약대는 각종 질병 치료를 위해 NF-B 등을 타켓으로 하는 합성 신규물질의 암성장 억제 및 항암작용기전 연구를 수행 해 왔다. 

Indoline-2-carboxylic acid amide 유도체 수백종 및 천연유래 구조에 근거한 NF-kB 활성 조절을 통한 세포사조절 물질(methylhonokiol)을 이용, 합성 항암제 및 항치매제 개발을 진행하고 있다.

천연유래 물질로부터의 항암제 개발 연구에도 힘을 쏟고 있다.

오리방풀로부터 inflexinol 및 유도체 10여종을 분리 동정하여 NF-kB를 타켓으로 하는 대장암 치료제 연구를 수행하고 있으며, 천연 생물체(Snake venome) peptide 성 항암물질인 Snake venome toxine 이용 호르몬 불응성 전립선 암세포의 신약 후보 물질로서의 가능성도 제시했다.

또 마늘 유래  주성분으로 sulfercompound 인 thiacremonone을 분리 동정하여 타겟 단백질인 NF-kB에 직접 binding 하여 그 활성을 억제함으로써 항암 및 항염 효과를 갖는다는 것도 증명했다.

아미노산과 당 결합물질로부터 MMPP라는 약물성이 높은 우수 화합물을 확보해 치매, 암, 관절염 치료제 개발로 PCT출원 상태이다.

▲ 충북대학교 약학대학 오송 캠퍼스 전경.

또한 STAT3 항체를 개발, 관절염 치료제로써 효과가 우수함을 보고하여 항체 의약품 개발에도 박차를 가하고 있다.

중간엽 줄기세포치료제를 코아스템과 공동 개발, 루케릭 질병 치료제로 시판중에 있으며 현재는 치매, 루푸스, 신경성 다발염 등의 치료제를 개발 하는 등 신약개발 전 분야에서 우수한 의약품 개발 핵심기술과 인력을 양성하고 있다.

현재 오송 식약처에만 충북대 약대 졸업생이 100여명이 넘으며, 인근 제약사의 연구소와 공장에 우수한 인력을 배출하는 산실 역할을 하고 있다.

현재 대학생 200여명에 대학원 300여명이 연구와 학업에 정진하고 있다.

충북대 약대는 이번 평가에서 책임자인 홍진태 교수 연구업적(5년간 주저자 80편에 평균 IF, 5.2 및 5편 주요 논문 평균 IF, 9.5) 뿐만 아니라 IF 10 전후 이상의 우수한 논문이 가장 많은 연구 집단으로도 평가 받았다.

그동안 세포치료제, 각종 질병치료 화합물 및 제형개발로 많은 기술이전과 의약품 개발에 중추적인 역할을 수행해 온 충북대 약대는 대학 캠퍼스를 오송으로 완전 이전한 것을 토대로 60년 동안 우수한 인재를 배출한 경험과 바이오산업의 중추적 역할을 해온 전통을 기반으로 바이오 중심 오송에서 재도약을 꿈꾸고 있다.

이런 가운데 이번에 재선정된 '종양 이환 네트워크 연구센터'는 국가가 제시하는 치매, 관절염, 암 등의 난치성 질병을 바이오 의약품으로 치료한다는 국가 바이오 미래 전략과도 상통하며 이 과정에서 추진 전략으로 제시한 세포치료제, 항체 의약품, 인공지능 화룡, 임상과의 연계 연구, 기업체 참여등과도 부합하는 사업으로 오송 바이오밸리의 활성화에도 크게 기여할 것으로 보인다.

신성우  sungwoo2010@hanmail.net

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