수십 개의 입증된 활성성분이 새로운 암치료의 열쇠

오래된 약물의 재발견 "새로운 항암재로 재탄생"

 

놀라운 효과 :
많은 입증된 약물이 항암제로도 적합 할 수 있다.
약물 데이터베이스에서 검색할 때 연구자들은 콜레스테롤 저하제, 항염증제 및 알코올 의존 약물을 포함해 특정 종양 세포를 죽일 수 있는 거의 50종의 화합물을 확인했다.
이러한 “오래전 알려진 약물”이 새로운 암 치료의 열쇠가 될 수 있다.

일부 약물은 처음 디자인된 것보다 더 많은 것을 할 수 있다. 과학자들은 아스피린과 같은 예기치 않은 영향을 관찰했다. 이 약물은 두통 뿐만 아니라 심장 마비 및 뇌졸중 예방을 위해 처방된다. 또 다른 예로 비아그라(Viagra)는 원래 혈압을 낮추는 것으로 생각되어 발기 문제가 있는 남성을 도와줄 뿐만 아니라 폐에 약한 조산아를 도와 주거나 산악인을 고산병으로부터 보호한다. 반면에, 광범위한 당뇨병 약물인 메트포르민은 현재 잠재적인 암 억제제 이름이 됐다.

"오래된 약물"에서 검색

입증된 약물의 용도 변경은 결정적인 이점이 있다.
활성 성분은 이미 철저히 테스트괬으며 의료용으로 안전한 것으로 밝혀졌다.
케임브리지에있는 Broad Institute의 Steven Corsello와 그의 동료들이 설명했듯이, 추가 임상 사진을 위한 이들 물질의 추가 개발 및 승인은 완전히 새로 개발된 약물보다 더 빠르고 쉽다.

이러한 이유로 과학자들은 검증된 약물의 두 번째 용도에 대해 의도적으로 검색했다.
목표는 암에 대한 새로운 활성 물질을 찾는 것. 이를 위해 임상 연구에서 이미 승인되었거나 최소한 안전하다고 입증된 4,518개의 활성 물질 데이터베이스를 검색했다.

암세포에 효과적일까?

연구원들은 인간 암세포에 대한 이 데이터베이스의 연결을 테스트했다.
특히 분자 특성이 다른 578개의 암세포주를 조사했다. 이들 세포주 각각은 소위 DNA 바코드 방법을 사용하여 표지되었다. 이를 통해 Corsello와 그의 동료들은 페트리 접시에서 여러 세포주를 처리하고 여전히 명확하게 할당 할 수 있었다.

활성 물질이 암세포의 생존율에 얼마나 영향을 미칠까?
실제로, 원래 종양 제제로 의도되지 않은 약물 중에서도 특정 암세포를 죽일 수 있는 활성 성분이 있음이 밝혀졌다. 전체적으로 과학자들은 특정 항암 효과가 있는 49개의 비종양학적 화합물을 확인했다. “우리는 이 특성을 가진 단 하나의 활성 성분 만 발견해도 운이 좋았을 것이다.”고 코르셀로Corsello의 동료인 토드 골럽Todd Golub은 말한다.

항 중독 약물부터 개 약물까지

유망한 후보자 중에는 항염증제에서 고콜레스테롤용 약물, 알코올 중독자의 치료에 사용되는 약제에 이르기까지 매우 다양한 적용 분야의 활성 물질이 있다. 수 의약품에서 조차도 발견되었다고 연구팀은 보고했다. 활성 성분 테폭살린tepoxaline은 원래 인간 환자를 위해 개발되었지만 개에서 관절염 치료로 미국에서 승인되었다.

이 약리학적 화합물은 정확히 어떻게 작동할까?
"가장 일반적인 암약물은 특정 단백질을 차단하여 작동한다."라고 Corsello는 설명한다.
그러나 새로 발견된 암 약물에는 다른 메커니즘으로 세포를 공격하는 활성 물질도 포함되었다. 단백질을 억제하는 대신에, 이들 화합물 중 일부는 특정 단백질을 활성화시키거나 개별 단백질 사이의 상호 작용을 안정화 시킨다.

지표로서의 분자 프로파일

연구자들은 특정 돌연변이 또는 후성 유전학적 변화를 포함해 특정 암세포주에 대해 유효 성분이 얼마나 효과적인지 이들 세포의 유전자 프로파일에서 추론 할 수 있다는 것도 흥미롭다. 예를 들어, 알코올 중독 약물 디설피람(Disulfiram)은 메탈로티오네인-단백질(Metallothionein-Proteinen)의 발현을 억제하는 돌연변이를 갖는 암세포에 대해서만 작용했다.

“세포의 게놈 특성은 개별 약물의 작동 방식에 대한 첫 징후를 우리에게 제공한다. 이러한 화합물이 어떻게 작용하는지 정확하게 이해하면 앞으로 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있다.”고 코르셀로는 설명한다. 세포 특징은 또한 특정 약물이 환자에게 영향을 미칠 가능성에 대한 바이오 마커로서 작용할 수 있다.

잠재력을 가진 접근법

과학자들은 그들의 접근 방식에서 큰 잠재력을 보고있다. "초기 검색으로 예상치 못한 많은 발견을 했을 때, 추가 조사가 적절하다고 생각한다"고 Corsello와 그의 동료들은 설명했다.

앞으로 그들은 이미 확인된 약물 후보만 아니라 추가 암모델에서 면밀히 검토하고 테스트하기를 원한다. 또한 항암 효과에 대해 훨씬 더 오래된 의약품을 테스트할 계획이다. “우리는 이제 훌륭한 첫 기록을 얻었다. 우리의 접근 방식을 확장하는 것은 확실히 매우 유용할 것이다.”고 그는 결론졌다.

(Nature Cancer, 2020; doi : 10.1038 / s43018-019-0018-6)
출처 : Broad Institute of MIT and Harvard

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]