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핵산 거대분자에 기초한 의약품 개발 시 고려할 사항들

전문가 제언: ○ 핵산 거대분자(NAMs)(DNA, mRNA)를 이용한 단백질 발현 치료법은 엄청난 잠재력 때문에 큰 관심을 끌고 있다. 그렇지만 완제품을 제조하기까지는 넘어야할 장벽이 많다. 약품의 안정성, 합리적인 저장기간, 생체내 목적지까지 운송, 발현효율, 면역원성 문제 등등의 도전들을 해결해야한다.

○ 온도는 안정성에 영향을 주는 주요인자이다. 온도가 상승하면 DNA의 초나선 구조가 선형이나 열린 원형으로 바뀌고, UV흡광도가 증가한다. 화학적 탈 퓨린화와 β-제거반응에 의해 초나선이 열린원으로 바뀐다. 약물 분무 때, 동결건조 때에도 초나선의 함량이 감소한다. 금속이온의 존재와 활성산소종 및 방사선도 NAM의 분해를 일으킨다.

○ NAMs의 제제 안정화를 위해서 NAM의 성질과 주위환경을 심사숙고하여 첨가제를 적당히 선택하면 성공적인 제제를 만들 수 있다. NAMs는 pH 7 근방에서 안정하고 완충제는 Tri-HCl과 인산염 완충제가 DNA 용액에 흔히 사용된다. NaCl과 같은 불활성 전해질을 써서 이온강도를 높이면 DNA의 안정도가 증가한다. 항산화제와 자유라디칼 청소제를 첨가하면 DNA의 절단을 억제할 수 있다. 킬레이트제, 알킬제, maltol, octylgallate 등등의 첨가제도 DNA의 안정도를 증진시킨다.

○ NAM의 전신 수송 시에는 세포바깥 핵산분해효소가 NAM을 분해하고 in vivo에서 NAM 복합체의 응집이 관찰되므로 양전하와 음전하의 비를 최소로 하여야 한다. NAM의 세포흡수는 트랜스펙션에 대한 상당한 장벽이다. 양이온성 PEG를 플라스미드-지방 입자에 결합시켰을 때 입자의 흡수가 50배 증가하였다.

○ 유전자치료법은 1990년대에 처음 시작되었고 그 후 20여년 지난 오늘날에도 초보단계를 벗어나지 못하고 있다. 그 만큼 어렵다는 것을 뜻한다. 근래에 국내에서도 일부대학에서 이 분야의 연구 성과를 올리고 있고, 여러 제약회사에서도 유전자 치료제의 개발에 주력하고 있으며 일부 제품은 임상실험 중에 있다. 유전자 치료법은 매우 유망한 분야이고, 시장도 앞으로 확장될 것으로 예상된다.

저자: Bilikallahalli K. Muralidhara, et al.
자료유형: 니즈학술정보