- 트리아진 및 피리미딘 유도체 신규 화합물 2종, 7월 15일 지식재산처 출원… 화합물 구조 자체를 선점
- 유전자·세포 아닌 '저분자'로 몸 전체를 겨눈 첫 시도… "특정 장기 아닌 전신이 표적"
- 조혈모줄기세포를 되돌려 전신에 산소를 다시 채운다… 2029년 임상 1상 진입이 목표
전신 노화 역전을 겨냥한 신약 후보물질 2종의 합성과 국내 특허 출원을 이끈 김동익 성균관대학교 의과대학 석좌교수. 30년간 혈관외과 메스를 잡았던 명의는 이제 인류 공통의 난제인 노화 앞에 다시 연구 가운을 입었다 | 촬영 - 에이빙뉴스
노화를 되돌리는 약은 오랫동안 개념과 가설의 영역에 머물러 있었다. 그 개념이 마침내 지식재산처 서류에 오른 '물질'로 바뀌었다. 대한민국 정부가 추진하는 알키미스트 노화역전 프로젝트를 이끄는 김동익 성균관대학교 의과대학 석좌교수 연구팀이 전신 노화 역전을 겨냥해 설계한 신약 후보물질을 개발하여 합성에 성공하고, 국내 물질특허 2건을 나란히 출원했다.
트리아진과 피리미딘, 두 건의 물질특허… "항노화 및 역노화 신약 후보물질이 드디어 실체를 갖췄다"
김동익 교수 연구팀은 지난 7월 15일 지식재산처에 두 건의 발명을 동시에 출원했다. 첫 번째는 '트리아진 유도체 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 항노화용 및 역노화용 조성물'이고, 두 번째는 '피리미딘 유도체 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 항노화용 및 역노화용 조성물'이다.
두 건 모두 화합물 자체와 제조방법, 이를 포함한 조성물까지 한데 묶은 이른바 '물질특허'다. 신약 개발에서 물질특허는 가장 강력한 권리로 통한다. 특정 용도나 제형만 보호하는 특허와 달리, 해당 신규 화합물 및 청구범위에 포함되는 유도체에 대해 강력한 권리 확보가 가능하다.
무엇보다 이는 아이디어 수준의 구상이 아니라, 연구를 통해 구조식을 개발하여 실제로 합성에 성공하였음을 의미하는 것이다. 그동안 노화 연구에서 개념과 물질 사이의 거리는 그만큼 멀었다. 수많은 가설이 논문에 머물다 사라진 분야에서, 구조식을 가진 신물질이 등장했다는 사실 자체가 하나의 분기점이다.
연구팀이 밝힌 발명의 효과는 네 갈래다. 전신 세포노화, 줄기세포 기능 저하, 산화스트레스 증가, 그리고 노화세포가 염증물질을 내뿜는 '염증성 분비표현형(SASP)'을 예방·억제·개선 또는 치료한다는 것이다.
치매를 막아도 팔다리가 늙으면 소용없다… "몸 전체를 표적으로 삼은 첫 저분자 신물질"
'세계 최초'라는 표현은 노화 분야에서 특히 조심스럽게 다뤄야 한다. 그렇다면 이번 성과는 정확히 어느 지점에서 세계 최초인가. 답은 '표적의 범위'와 '약의 형태' 두 가지에 있다.
김동익 석좌교수는 "특정 분야나 신체 일부분에 대한 노화역전 연구는 이미 전 세계적으로 수많은 과학자들에 의해 진행되고 있다"고 말했다. 근육과 관절, 뇌신경, 심장 및 혈관, 피부 처럼 주요 부위를 개별적으로 공략해 효능을 확인하는 방식이 주류이고, 유전자치료와 세포치료, 세포 리프로그래밍 등 접근법도 다양하게 갈린다.
김 석좌교수는 "특정 노인성 질환이나 특정 노화 기전만 교정하는 것 만으로는 진정한 노화 역전을 달성 하는 데 한계가 있다"고 짚었다. 치매를 막는 방법을 찾아도 팔다리가 노쇠하면 건강한 노년을 보내기 어렵고, 반대로 튼튼한 다리를 가졌어도 치매가 오면 노년기가 힘들어진다는 설명이다. 몸 전체가 균형 있게 나이 들어야 한다는 것이 그의 지론이다.
김 석좌교수팀의 후보물질이 선 지점이 바로 여기다. 특정 장기가 아니라 몸 전체를 겨누고, 바이러스 벡터나 mRNA, 세포를 쓰는 치료제가 아니라 화학적으로 합성한 저분자 화합물이라는 점이다. 공개된 자료를 기준으로 보면, 전신 노화 역전을 표적으로 설계된 저분자 신물질이 실제 합성돼 물질특허 출원까지 이른 사례는 확인되지 않는다.
신약 후보물질 합성 성공과 특허 출원이라는 결실을 함께 일궈낸 연구진이 실험실에서 기념촬영을 하고 있다. 수십조 개의 적혈구 대신 수십만 개의 조혈모줄기세포를 겨눈 발상은, 바로 이 공간에서 손에 잡히는 화합물이 됐다 | 촬영 - 에이빙뉴스
수십조 개 적혈구 대신 수십만 개를 고친다… "노화의 상류로 거슬러 올라간 발상"
김 석좌교수팀 전략의 출발점은 산소다. 사람의 모든 세포는 산소를 받아 미토콘드리아에서 에너지원인 ATP를 만든다. 나이가 들면 이 공급망이 무너진다. 산소가 부족하면 에너지 생산이 줄고, 그것이 곧 전신 노화의 실체라는 것이다.
문제는 산소 배달부인 적혈구에 있다. 나이가 들면 적혈구 수가 줄어들 뿐 아니라 딱딱하게 굳어 '변형능'이 떨어진다. 노화에 따라 양적 및 질적으로 감소된 노화 적혈구들은 현미경으로 관찰 가능할 정도로 가느다란 모세혈관을 비집고 들어가지 못하니, 산소는 폐까지 들어와도 말단 세포에는 닿지 못한다.
그렇다고 적혈구를 하나하나 고칠 수는 없다. 체중 50kg 성인의 몸속 적혈구는 수십조 개에 달하기 때문이다. 그래서 김 석좌교수가 눈을 돌린 곳이 적혈구를 찍어내는 공장, 바로 조혈모줄기세포다. 이 세포는 체내에 수십만 개뿐이다.
공장을 젊게 되돌리면 건강한 적혈구가 다시 쏟아져 나오고, 전신 세포에 산소가 원활히 공급된다. 결과적으로 몸 전체의 노화를 늦추고 되돌린다는 구상이다. 수십조 개 대신 수십만 개를 공략한다는 이 발상의 전환이, 불가능해 보이던 전신 노화 역전을 다룰 수 있는 문제로 바꿔놓았다.
노화는 더 이상 '견디는 것'이 아니다… "인류가 가장 오래 미뤄둔 숙제에 도전하는 일"
세계보건기구(WHO)는 국제질병분류 11차 개정판(ICD-11)에 '노화 관련 내재역량 감소(MG2A)' 코드를 두고 있다. 노화가 그저 견뎌야 할 자연현상이 아니라, 진단하고 개입할 수 있는 의학적 상태로 다뤄지기 시작했다는 신호다.
세계 과학계의 무게중심도 옮겨왔다. 아마존 창업자 제프 베이조스는 알토스랩스에 약 30억 달러를 투자했고, 구글 모기업 알파벳은 칼리코를 세웠으며 오픈AI 창업자 샘 올트먼은 레트로 바이오사이언스를 후원한다. 변방의 주제였던 노화 연구가 이제 생명과학의 한복판에 섰다.
그럼에도 허가를 받은 항노화 신약은 아직 한 건도 없다. 노화세포를 제거하는 세놀리틱 계열은 아직 임상적 유효성이 확립되지 않았고, 세포 리프로그래밍 기술은 대부분 전임상 단계에 머물러 있다. 그만큼 어려운 영역이고, 한 걸음의 무게가 무거운 분야라는 뜻이다.
김 석좌교수팀의 연구가 정부의 단계별 경쟁을 뚫고 살아남은 결과라는 점도 짚어둘 만하다. 알키미스트 프로젝트는 후보 연구팀을 단계마다 탈락시켜 최종 한 팀만 남기는 방식으로, 김 석좌교수팀은 2024년 노화역전 분야 최우수팀으로 선정돼 2028년 까지 5년간 200억 원 규모의 연구비를 지원받고 있다.
지난 5월 9일 열린 유튜브 채널 '무병장수9988' 개국기념 공개방송 현장. 김동익 석좌교수는 실험실의 언어를 대중의 언어로 옮기는 일을 노화 연구의 또 다른 축으로 삼았다. 노화를 막연한 두려움의 대상이 아니라 이해하고 관리할 수 있는 영역으로 바꿔놓는 작업이다. | 촬영 - 에이빙뉴스
국제특허 출원에 10월 말 창업까지… "추가 후보물질 합성도 이미 끝냈다"
연구팀은 이번 국내 출원 두 건에 이어 조만간 국제특허 출원도 추진한다. 국내 우선권을 확보한 상태에서 주요 해외 시장으로 권리 범위를 넓혀가겠다는 전략이다.
후속 파이프라인도 대기 중이다. 김 석좌교수는 이번에 출원한 두 물질 외에도 다수의 신약 후보물질을 이미 개발해 합성까지 마쳤다고 밝혔다. 국내외 추가 특허 출원 등 후속 성과가 연이어 나올 예정이다. 단일 물질이 아니라 '물질군'으로 접근하고 있다는 뜻이다.
연구가 속도를 내면서 다음 단계도 정해졌다. 김 석좌교수는 전신 항노화 및 역노화 신약 후보물질 개발과 합성 성공, 그리고 특허 출원 진행에 따라 오는 10월 말 창업하기로 결정한 상태다. 연구팀이 세운 임상 1상 진입 목표 시점은 2029년이다.
연구실에서 출발한 전신 노화 역전이라는 담대한 도전이, 이제 물질과 특허에 이어 법인이라는 실체까지 갖추고 다음 문 앞에 섰다. 오는 10월, 대한민국에서 노화를 정면으로 겨눈 새로운 회사가 첫발을 뗀다.
* AVING NEWS는 기사 편집 시, Ai도구를 사용합니다.
출처 : 에이빙(AVING)(https://kr.aving.net)
 
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