(충주=국제뉴스) 김상민 기자 = 건국대학교 글로컬캠퍼스 의료생명대학(학장 임영태 교수) 바이오의약학과 박주호 교수 연구팀은 하버드 의과대학 연구진과 국제 공동연구를 통해 세마글루타이드 기반 신개념 경구용 나노 비만 치료제를 개발했다고 밝혔다.

최근 주사제로만 투여되던 GLP-1 계열 치료제인 세마글루타이드(semaglutide) 펩타이드 치료제를 우루사의 주성분인 우르소디옥시콜린산(UDCA)를 개조해 경구로 효과적으로 전달할 수 있는 나노전달 제형을 개발했다.

이번 연구에는 마가은 박사과정생(건국대 바이오의약학과), 박소현 석사(건국대, 현 알티오젠(주)), 박성진 박사(하버드 의과대학)이 주요하게 참여했으며, 국내 대학과 세계적 의과대학 간 긴밀한 협업을 통해 연구의 완성도를 높였다.

최근 비만과 당뇨 치료 분야에서 GLP-1 계열 펩타이드 치료제가 뛰어난 체중 감량 및 대사 개선 효과로 주목받고 있다.

위고비(Wegovy)와 삭센다(Saxenda)로 대표되는 이들 치료제는 전 세계적으로 임상 효과를 입증했지만, 단백질·펩타이드 특성상 위장관에서 쉽게 분해되고 흡수가 어려워 대부분 주사제로만 투여되고 있다는 한계가 있다.

GLP-1 치료제를 보다 편리하게 복용할 수 있는 새로운 경구 전달 전략의 필요성이 지속적으로 제기돼 왔다.

연구팀은 GLP-1 계열 치료제인 세마글루타이드(semaglutide)와의 효율적인 결합 및 경구 흡수 향상을 위해, 펩타이드를 이용해 양전하 담즙산 유도체를 세계 최초로 설계·합성했다.

기존 우루사 또는 담즙산이 음전하를 띠는 특성으로 인해 펩타이드 약물과의 결합에 한계가 있었던 반면, 이번 연구에서 개발된 양전하 담즙산 유도체는 음전하를 갖는 펩타이드와 전기적 상호작용을 통해 비공유 결합 기반 자가조립이 가능하도록 설계된 것이 특징이다.

이를 통해 연구팀은 양전하 담즙산 유도체와 세마글루타이드가 전하 기반 상호작용으로 안정적으로 자가조립되는 초분자 나노복합체를 세계 최초로 구현했으며, 해당 고 침투성 나노복합체는 장내 담즙산 수송체를 선택적으로 활용하는 수송체 매개 세포내 이입을 유도해 기존 경구 제형 대비 현저히 향상된 약물 흡수를 가능하게 했다.

특히 이 나노복합체는 장 점막을 손상시키지 않으면서 수송체 매개 세포내 이입을 유도해, 경구 투여 시 기존 세마글루타이드 대비 약 12배 이상 향상된 생체이용률을 보였다.

또한 고지방식이 및 대사이상 연관 지방간염(MASH) 동물모델에서 체중 증가 억제와 간 지방 축적 감소, 염증 및 섬유화 개선 효과를 입증했다.

연구팀은 이번 성과가 단순한 약물 전달 기술을 넘어, 비만·당뇨·대사성 간질환 치료를 위한 새로운 경구용 바이오의약품 플랫폼으로 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

연구를 주도한 마가은 연구원은 "이번 연구를 통해 기존에 주사제로 제한돼 있던 펩타이드 치료제를 경구로 전달할 수 있는 새로운 접근법을 제시할 수 있었다.

향후 실제 임상 적용으로 이어질 수 있는 기반 연구가 되기를 기대한다."고 소감을 밝혔다.

연구 결과는 바이오소재 분야 세계 최고 수준의 국제학술지인 'Biomaterials'(사회영향력 지수;Impact Factor: 12.9, 분야 상위 5%)에 최근 게재되었으며, 연구 성과를 인정받아 연구자들은 생물학전문연구정보센터(BRIC)의 '한국을 빛낸 사람들(한빛사)'에 12월 3주차에 선정, 공개됐다.

이 연구는 과학기술정보통신부 과학기술사업화진흥원 및 한국연구재단의 대학기술경영촉진(IP스타과학자) 사업, 바이오의료기술개발사업 등의 지원을 받아 이뤄졌다.