오바마 미국 대통령이 신종 플루의 급속한 확산을 막기 위해 ‘국가 비상사태’(National Emergency)를 10월 24일 선포했다. 미국 내 신종 플루 감염지역이 50개 주 중 46개 주로 늘고 미국 내 사망자가 1000명을 넘어섬에 따라 비상 상황을 이기기 위해 조치를 취한 것이다.
신종플루에 감염된 초중생 3명과 70대 여성 2명이 오늘 26일 하룻새 숨져 관련된 사망자가 25명으로 늘어났다. 5명이 한꺼번에 나오기는 처음이어서 앞으로 사망자 증가세가 본격화되는 것 아니냐는 우려가 나오고 있다. 신종플루의 확산에 대한 공포가 일고 있지만 다행히도 내일부터 독감백신을 접종한다고 한다.
신종플루의 정식 명칭은 ‘2009 인플루엔자A(H1N1)’ 이다. 독감 바이러스 중심에는 유전물질인 RNA가 있고 외피에는 2종의 당(糖)단백질인 헤마글루티닌(H, Hemaglutinin)과 뉴라미데이즈(N, neuramidase)가 있다.
타미플루는 인체의 세포에서 복제(複製)를 마친 바이러스가 세포 밖으로 나오는데 중요한 역할을 하는 뉴라미데이즈 저해제이다.
바이러스는 단백질 형태에 따라 H형(H1~H15 15종)과 N형(N1~N9 9종)으로 구분하지만 매년 표면 단백질의 형태를 바꾸는 변장술의 명수이기에 독감 바이러스를 예방하기가 힘들다.
특히 고(高)병원성인 H5N1형 바이러스는 변이가 매우 빠를 뿐만 아니라 다른 동물에게 쉽게 전이되는 특징을 가지고 있다.
제1차 세계대전이 한창이던 1918년 전 세계에서 2~5,000만 명의 목숨을 앗아간 것으로 추정되는 스페인 독감 바이러스를 과학자들이 2005년 재생하는 데 성공하였다. 다시 부활한 스페인 독감 바이러스의 구조는 전염성아 강한 H5N1이었다.
1918년 봄에 발생한 스페인 독감은 가을로 접어들면서 변종이 생겨 9월 이후 세계에서 사망자가 3,000만명 넘게 나왔다.
사망자의 70% 이상이 25~35세 사이의 건장한 젊은이들이었다. 우리 한반도는 무풍지대였을까?
미국과 유럽처럼 그해 일제 강점하에 있던 우리 나라도 9월부터 크게 번졌다.
'악성의 유행병, 몹시 아픈 감기'라는 매일신보 기사는 '9월 23일부터 평북 강계군에 유행성 감기로 300명의 환자가 발생했고
특징은 머리와 밑관절 등이 몹시 아프다더라'라고 했다. 경성(서울)서도 9월에 이미 환자가 나왔고 11월엔 평양 인구 절반이 감기로 고생한다는 기사도 있다. 경성에선 개도 돌림감기로 전염돼 죽으니 조심하라고 했다.
'감기 사망자가 2000명이다. 온 가족이 앓아 누워 죽은 사람을 묻을 사람이 없는 형편이다. 경찰서와 군청에서 감기에 대한 강의를 하려 했으나 사람들이 모두 앓아 들을 사람이 없다. 예산, 홍성서도 지금껏 추수를 못해 품삯이 이원오십전까지 올랐다.'
스페인 독감이 한반도까지 휩쓸던 1918년 12월 총독부 기관지 매일신보에 '충남 서산 한 개 군에만 8만명의 환자'라는 제목으로 실린 기사다.
심지어는 백범 김구 선생도 1919년 20일간 스페인 독감으로 고생했다.
백범일지에는 “병원이란 곳에는 혹을 떼러 제중원에 1개월, 상해에 온 후 서반아 감기로 20일 동안 치료한 것뿐이다”고 기록돼 있다.
한반도에서 스페인 독감으로 몇 명이나 죽었을까? 1918년 조선총독부 통계연감은 총인구 1670만명 중 44%인 742만명의 독감 환자가 발생해 14만명이 죽었고 일본인 역시 15만9916명의 환자가 발생해 1297명이 사망했다고 집계했다.
치사율에서 한국인은 1.88%나 됐고 일본인은 0.81%이다. 같은 독감이지만 치사율에서 정복자와 피정복자는 차이가 났다. 하지만 식민지 정부의 통계보다도 더 많은 백성들이 죽었을 것은 분명하다.
1919년 기미년 3-1 운동 직전의 상황은 매일신보에 따르면 각급 학교는 일제히 휴교하고 회사는 휴업했으며, 농촌에서는 들녘의 익은 벼를 거두지 못할 정도로 상여 행렬이 끊이질 않아 조선팔도의 민심이 흉흉했다고 보도했다.
스페인 독감이 한반도를 덮은 직후 3-1 운동이 일어났다.
일제의 모진 수탈과 압박 가운데 전염병까지 창궐하여 젊은이들이 픽픽 쓰러져 죽으니 그 고통과 분노가 독립운동으로 이어진 것이 너무 당연한 일인것 같다. 3-1운동 이후 전국을 휩쓴 시위운동 상황을 보면 집회회수 1,542회, 참가인원수202만3,089명,
사망자수7,509명, 부상자1만5,961명, 검거자5만2,770명, 불탄 교회 47개소, 학교2개교, 민가715채나 되었다.(총독부발표).
이 거족적인 독립운동은 일제의 잔인한 탄압으로 비록 많은 희생자를 낸 채 목표를 달성하지는 못했지만, 대내외적으로 우리 민족의 독립정신을 선명히 드러내었다.
3-1 운동이 그렇게 온 국민의 지지를 받은 것이 스페인독감과 결코 무관하지 않았을 것 같다.
"세계 굴지의 제약사도 포기한 Wnt 신호전달경로 이용 표적 항암제 개발을 한국의 제약사가 성공적으로 진행하고 있다는 사실은 정말 놀랍습니다."
표적 항암제 분야의 세계적 석학인 랜달 문 미 워싱턴대 의대 교수가 최근 서울 조선호텔에서 가진 'Wnt 신호전달경로 설명회'에서 중외제약이 Wnt 신호전달경로를 활용한 표적 항암제의 전 임상을 실시하는 것에 대해 이같이 평가했다.
문 교수는 "Wnt 신호전달경로는 1982년 발견된 이래 세계 유수의 다국적 제약사들이 연구에 매진했지만 이렇다 할 결과를 내지 못하고 있다"며 "이런 상황에서 중외제약이 Wnt 신호전달경로를 활용한 표적 항암제 분야에서 전 임상을 실시하는 것은 놀라운 일"이라고 말했다.
그는 "중외제약의 업적을 직접 눈으로 확인하고 싶어 한국을 찾았다"고 방한 배경을 설명했다.
그는 "그동안 미국 시애틀에 있는 중외제약 자회사인 '테리악(Theriac) 연구소'에서 Wnt 신호전달경로에 대한 연구를 지켜봐 왔다"며 "대학 교수라는 객관적이고 중립적 입장에서 중외제약 연구 성과는 Wnt 신호전달경로 분야에서 세계 최고 수준"이라고 평가했다.
그는 이와 함께 "그동안 한국 제약사들은 개량 신약(제네릭 약) 위주로 연구ㆍ개발(R&D)을 하고 있는 것으로 알았는데 이번 성과로 인해 인식이 바뀌었다"며 "이제 더 이상 혁신 신약(First-in-Class)이 다국적 제약사의 전유물이 아니라는 것을 알게 됐다"고 말했다.
그는 "제네릭 약과 혁신 신약은 연구 투자에서 격차가 크다"며 "중외제약은 이미 2000년부터 R&D에 투자해 왔다는 것 자체가 의미가 있으며, 한국 제약사들은 혁신 신약을 개발하려면 중외제약처럼 기초 연구 분야에 투자를 많이 해야 한다"고 강조했다.
이날 배석한 배진건 중외제약 R&D총괄전무는 "아무리 우수한 항암제라도 암세포를 최고 80%밖에 죽이지 못하는 이유는 82년 발견 이래 치료제 개발을 하지 못한 Wnt 신호전달경로 때문"이라며 "이 분야에서 전 임상에 들어가는 것은 우리 회사가 세계 최초"라고 자랑했다.
배 전무는 또 "Wnt 표적 항암제는 지금까지 개량 신약 위주의 R&D 전략에 머물러 있던 국내 제약업계에게는 일대 충격일 것"이라며 "처음으로 개발한 글로벌 기준의 혁신 신약"이라고 강조했다.
그는 "일반 신약은 대부분 임상 2상 이상 단계에서 라이센스 아웃하지만 세계 최초로 개발되는 혁신 신약은 전 임상 단계에서도 라이센스 아웃된다"고 Wnt 표적 항암제 개발 의미를 덧붙였다.
중외 제약이 개발하고 있는 표적항암제 ‘CWP231A’는 현재 시판되고 있는 항암제와는 다른 치료 원리를 갖고 있다. 개발에 성공할 경우 항암제 분야에서 국내뿐 아니라 전 세계에서 전혀 새로운 신약이 국내 제약사에 의해 탄생하는 것이다.
중외제약 배진건 연구개발(R&D)총괄 전무는 22일 “CWP231A는 개량신약 위주의 R&D 전략에 머물러 있던 국내 제약업계에서 처음으로 개발한 글로벌 기준의 혁신적 신약”이라며 “다국적 제약사들도 전임상단계부터 관심을 갖고 지켜보고 있다”고 밝혔다.
■CWP231A는 무슨 약
CWP231A는 암세포가 성장하는데 필수적인 ‘Wnt 신호전달 경로’를 차단해 암세포의 증식을 억제하고 암의 전이를 막아 주는 표적항암제이다.
암 세포의 증식을 막는 약은 지금까지 많이 나와 있다. 글리벡(백혈병치료제), 허셉틴(유방암치료제), 이레사(폐암치료제) 등이 대표적이다. 그러나 Wnt 경로를 차단하는 연구로 임상시험단계까지 개발이 진행된 곳은 중외제약이 처음이다.
미국의 바이오기업 제넨텍이 중외제약과 다른 방식으로 Wnt 경로 차단하는 연구를 진행하고 있으나 아직 임상연구 전단계에 머물러 있는 것으로 알려져 있다. 중외제약은 캐나다의 임상시험 전문 대행업체인 랩(LAB)과 함께 동물실험(전임상)에 들어간다.
■향후 개발은 어떻게
CWP231A가 동물실험 단계에 진입한 것은 중외제약이 지난 2000년 미국 시애틀에 세리악연구소를 설립하고 표적항암제 연구를 시작한 후 9년 만에 이룬 쾌거이다. 회사는 지금까지 표적항암제 연구에 400억원을 투입했다.
중외제약은 내년 2월까지 전임상 시험을 완료하고 오는 2010년 하반기에 미국 식품의약국(FDA)에 급성백혈병환자를 대상으로 임상시험에 착수한다는 계획이다. 별 문제없이 개발이 진행되면 2014년 급성골수성백혈병 치료제로 제품을 출시할 예정이다.
이후 만성골수성 백혈병, 대장암, 폐암 등으로 치료범위를 넓혀 간다는 방침이다. 배 전무는 “대장암의 80% 이상이 Wnt 신호전달의 돌연변이로 인해 발병한다”며 “피부암, 백혈병, 간암, 췌장암 등에서 이 신호전달 체계가 활성화된다고 보고돼 있어 치료에 효과가 있을 것”이라고 예상했다.
중외제약 측은 CWP231A가 상품화되면 발매 첫해에 최소한 전 세계 표적항암제 시장의 3%를 점유해 1조원 이상의 매출을 올릴 것으로 전망했다.
■글로벌 국산 신약 탄생하나
CWP231A가 국내 제약업계에 글로벌 국산 신약에 대한 갈증을 풀어 줄 수 있을지 주목된다. 아직 임상시험 단계이기 때문에 예단하기는 힘들지만 개발에 성공할 경우 세계 최초 혁신신약이 되기 때문이다.
국내 최초로 FDA에 승인된 글로벌 신약은 LG생명과학의 항궤양제 팩티브 하나이다. 팩티브는 기존약물, 개발 중인 약물의 구조변형을 한 것으로 기존약과 효능과 독성 측면에서 차별화를 시도한 신약이었다.
반면 CWP231A는 기존에는 없던 전혀 새로운 약이라는 점에서 글로벌 국산 혁신 신약의 탄생 기대감을 높이고 있다.
중외제약 박구서 전무는 “제약회사의 꿈은 신약이지만 국내에서는 세계적인 약이 아직 탄생하지 않았다”면서 “CWP231은 세계에 내놓을 수 있는 약”이라고 말했다.
회사는 CWP231A의 성공적인 개발을 위해 신약개발 경험이 풍부한 대형 외국계 제약사들과의 제휴도 적극 검토하고 있다.
박 전무는 “전임상 단계임에도 불구하고 외국계 제약사에서 공동으로 연구하자는 제안이 많이 있었다”면서 “모든 부분을 열고 다각적으로 고려하고 있다”고 말했다.
글로벌 국산 신약이 탄생할 전망이다. 중외제약이 기존에 개발되지 않은 혁신적인 표적항암제를 세계 최초로 개발했기 때문이다.
중외제약은 암세포의 신호전달을 선택적으로 차단하는 신약 후보물질 ‘CWP231A’를 항암제로 본격 개발한다고 22일 밝혔다.
회사는 최근 임상시험 전문 대행업체(CRO)인 캐나다 랩(LAB)과 CWP231A의 동물실험 등 전 임상시험 대행 계약을 체결하고 이달 중 전 임상시험에 돌입한다.
중외제약이 미국 현지 연구소에서 개발 중인 CWP231A는 암세포가 성장하는데 필수적인 ‘Wnt 신호전달경로’를 차단해 정상세포에 대한 손상을 최소화하면서도 암세포의 증식을 억제하고 암의 전이를 막아준다. 특히 이 물질은 암의 재발원인인 암줄기세포의 확산경로를 차단해 암의 재발률을 크게 낮출 수 있다.
중외제약 배진건 연구개발(R&D)총괄전무는 “항암제 분야에서 Wnt 신호전달경로를 차단하는 후보물질은 1982년 발견된 이래 전 세계 제약업계가 치료제로 개발하지 못했었다”면서 “이 분야에서 전임상에 들어가는 것은 중외제약이 처음이다”고 말했다.
중외제약은 1차적으로 급성골수성 백혈병을 적응증으로 2014년께 CWP231A의 상품화를 목표로 하고 있다. 이 후 단계적으로 적응증의 범위를 만성골수성 백혈병, 대장암, 폐암 등 다른 암종으로 확장한다는 방침이다.
CWP231A가 상품화되면 발매 첫해 전 세계 표적항암제 시장의 3%를 점유해 1조원 이상의 매출을 올릴 것으로 회사측은 예상했다.
중외제약 이경하 부회장은 “Wnt 표적항암제 개발을 통해 중외가 명실상부한 글로벌 제약사로 도약할 것으로 기대한다”며 “신약개발을 위한 지난 10여년간의 노력이 결실을 맺을 수 있도록 이 분야에 대한 투자를 강화해 나가겠다”고 말했다.
한편 중외제약은 우선 내년 2월까지 전임상 시험을 완료하고 2010년 하반기께 미국 식품의약국(FDA)에 급성백혈병환자를 대상으로 한 임상시험(IND)을 신청할 계획이다.
중국 남조(南朝)시대 양(梁)나라의 무제(武帝)에게는 주흥사(周興嗣)라는 신하가 있었다.
그런데 어찌하다 보니 황제의 노여움을 사게 되어 죽음의 형벌을 받는 지경에 이르렀다.
평소 황제가 볼 때 주흥사의 재주가 너무 아까운지라, 하룻밤 사이에 왕희지의 글씨 가운데 천자를 뽑아서 한 편의 글을 만들라고 명하였다.
이에 주흥사는 목숨을 걸고 모두 다른 한자 1000 자로 1구 4 자의 사언 고시 250 구의 천자문을 천신만고 끝에 완성하였다.
그런데 밤새도록 얼마나 스트레스를 받았는지, 그만 하룻밤 사이에 머리칼이 온통 하얗게 세었다고 한다.
그래서 후세 사람들은 그가 지은 천자문을 백수문(白首文: 머리가 하얗게 세도록 고생하면서 지은 문장)이라고 부르기도 한다.
천자문과 관련된 고사(古辭)에 나오는 바와 같이, 우리는 흔히 과도한 스트레스가 머리칼을 희게 한다고 말한다.
최근 일본의 과학자들이 발표한 연구결과에 의하면, 이러한 속설이 어느 정도 신빙성이 있는 것처럼 보이기도 한다.
도쿄 의치대(Tokyo Medical and Dental University)의 피부학자인 니시무라 박사 연구팀은 Cell 6월 12일자에 실린 논문에서, 유전자독성 스트레스(genotoxic stress: DNA를 손상시키는 스트레스)가 머리칼을 희게 만들 수 있다고 보고하였다.
이는 줄기세포의 노화에 관한 기존의 통념에 이의를 제기하는 것으로서 흰머리를 예방하는 데는 물론, 유전자독성 스트레스에 의한 질병(예: 암)의 치료법을 개발하는 데도 많은 도움이 될 것으로 보인다.
머리칼의 라이프사이클은 단순하다. 한 가닥의 머리칼은 몇 년 동안 자란 후, 2~3개월 동안 휴지기를 거쳐 결국 사멸하여 뽑혀져 나간다.
2004년 니시무라 박사 연구팀은 이러한 과정을 모낭의 멜라닌줄기세포(MSC: melanocyte stem cells)와 관련 지어 설명한 바 있는데 그 내용은 다음과 같다.
즉, 하나의 머리칼이 새로 자랄 때, 일부 MSC가 멜라닌세포(melanocyte)로 분화하여 이것이 머리칼에 검은 색을 부여하며, 나머지 MSC는 그대로 남아 다음 세대의 머리칼을 위해 검은 색을 보존한다.
그리고 MSC는 끊임없이 스스로 분열하기 때문에 - 이론적으로는 - 일생 동안 생존할 수 있다. 그러나 노화에 따라 모종(某種)의 원인에 의하여 줄기세포가 모낭에서 사라지면서 색소가 없는 흰 머리칼이 탄생하게 된다.
그러나 당시 연구진은 이 `모종의 원인`이 무엇인지는 밝혀내지 못하였다.
니시무라 박사는 방사선이나 화학물질과 같은 유전자독성 스트레스가 백발(白髮) 이외의 세포의 노화를 초래한다는 선행연구 결과에 착안하여, 유전자독성 스트레스가 백발과 관련된 MSC의 운명에도 관여할 것이라는 가설을 설정하게 되었다.
그녀는 카나자와 대학(Kanazawa University)의 연구자들과 함께 이러한 가설을 검증하기 위한 연구에 착수하였다.
연구진은 노화에 따라 털이 희어지도록 만들어진 마우스를 대상으로 연구를 실시하였는데, 연구진이 이 마우스에게 엑스레이나 화학요법제를 투여하자, 어린 마우스는 예상대로 털이 희어지는 것으로 나타났다.
그러나 털이 희어지는 과정은 예상과는 전혀 딴판이었다. 즉 스트레스를 받은 MSC는 사멸하기는커녕, 오히려 멜라닌세포로 신속히 분화함으로써 MSC의 재고(在庫)를 소진시키는 것으로 밝혀졌다.
"DNA가 손상된 MSC는 사멸하거나 불활성화되는 것이 아니라, 조숙(빨리 성장)한다."고 연구진은 말했다.
"MSC가 멜라닌세포로 성숙하면 재생능력을 상실한다. 따라서 MSC가 소진된 어린 마우스는 더 이상 충분한 색소세포를 만들어낼 수 없어서 털이 희어지게 된다. 더욱이 스트레스를 받은 어린 마우스의 흰털의 상태와 모낭의 세포집단 구성을 분석해본 결과, 모든 것이 늙은 마우스의 상태와 동일한 것으로 나타났다.
이는 유전자독성 스트레스가 자연적인 백발화과정(natural graying process)을 촉진한다는 것을 시사한다."고 연구진은 설명했다.
연구진은 한 걸음 더 나아가 ATM(for ataxia telangiectasia mutated)이라는 유전자가 줄기세포성(stemness)의 체크포인트로 작용하여 MSC의 분화를 억제한다는 사실을 밝혀내었다.(예컨대 ATM의 돌연변이는 Ataxia-telangiectasia를 초래하는데, 이 질환에 걸린 환자는 어린 나이에 머리가 희어진다,)
"모든 사람들은 나이를 먹어 가면서 유전자독성 스트레스(자외선, 가정용 화학물질, 환경오염물질 등)에 노출된다.
건강한 포유류가 지닌 하나의 세포는 하루에 10만 번씩 유전자독성 스트레스에 노출된다고 한다.
이러한 스트레스에 의한 유전자독성이 누적되면 노화의 원인이 될 수 있다."고 연구진은 말했다.
"이번 연구는 MSC뿐만이 아니라 줄기세포 전반에 걸친 연구에도 적용될 수 있다.
우리는 흰머리를 바람직스럽지 않은 것으로 생각하는 경향이 있다.
그러나 이번 연구에 의하면 그것은 비가역적 손상을 입은 줄기세포가 더 이상 분열(dividing)하는 것을 막아 인체를 보호하는 것으로 볼 수도 있다.
손상된 줄기세포는 줄기세포 풀(pool)의 품질 유지를 위해 제거되어야 한다.
분화(differentiation)는 손상된 줄기세포를 제거하는 하나의 방법이며, 세포사멸(apoptosis)보다 더욱 정교한 인체의 자기방어 메커니즘이다.
이러한 자연적 방어기구를 이용하면 흑색종과 같은 암을 예방할 수도 있다."고 하버드 의대의 데이비드 피셔 박사는 논평했다.
"이번 연구는 스트레스에 대응하는 MSC의 분화반응을 조절함으로써 백발을 예방하는 방법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 보인다.
그러나 여기서 말하는 스트레스란 유전자독성 스트레스를 말하며, 정서적 스트레스를 말하는 것은 아니다.
이번 연구가 `정서적 스트레스가 머리를 희어지게 한다`는 속설을 입증한 것은 아니다."라고 피셔 박사는 덧붙였다.