국내 연구진, 한약 처방원리 과학적 규명

전통 천연물 기반 신약개발 토대 마련

국내 연구진이 전통 한약의 인체 내 약효 작용원리를 규명하는 과정에서 한약의 다중성분이 상승효과(Synergistic Effect)를 통해 다중표적에 약효를 발휘한다는 한의학의 처방 원리인 ‘군신좌사’의 유용성을 함께 밝혀, 전통 천연물 기반의 신약개발 토대를 마련했다.

카이스트 이상엽 특훈교수가 주도하고 김현욱 박사 등이 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 지원하는 유전자동의보감사업단을 통해 추진됐으며, 연구결과는 생명공학 분야의 최고 권위지인 Nature Biotechnology 3월호에 게재됐다.

전통 한의학은 오랜 시간 동안 여러 질병의 치료와 완화에 효과가 있음을 보여줬으나, 한약 소재의 다양한 성분으로 인해 임상을 통한 효능 검증이 어려워 신약개발의 한계로 작용했다.

연구진은 한약에서 발견되는 화합물들과 인체 대사산물들의 구조 유사도(Structural Similarity)에 주목, 전통 한의학의 화합물들이 구조가 유사한 대사 산물의 합성 대사경로에 작용할 것으로 내다보고, 구조 유사도 분석법을 토대로 전통 한약의 화합물들이 작용할 것으로 예상되는 대사경로들을 예측했다.그 결과 천연물 한약의 제약 요소를 극복하고, 동시에 서양의학 기반의 약물과 비견될 정도의 효능을 보이는 등 전통 천연물 기반의 신약개발 전략을 제시할 수 있었다는 것이 연구진의 설명이다.

한의학의 중요한 특징 가운데 하나는 다수의 화합물들이 상승효과를 통해서 약효를 발휘한다는 점이다.

전통 한의학의 약효 원리가 명확히 밝혀진 화합물 조합들을 분석한 결과, 상승효과를 갖는 화합물 조합들은 대부분 주요 약효를 전달하는 화합물과 이를 보조하는 화합물로 구성돼 있었다.

흥미롭게도 이런 화합물 조합의 구성은 한의학의 처방 원리인 ‘군신좌사’와 유사한 점이 많았다. 약효원리가 밝혀진, 상승효과를 띄는 화합물 조합들은 ‘군-신’, ‘군-좌’, ‘군-사’에 모두 해당하는 구성을 가지고 있었으며, 구조 유사도 분석을 적용해 본 결과 이들이 아미노산과 비타민 관련 대사경로에 주로 작용할 것으로 예측됐다.

이상엽 교수는 “한약의 작용 원리를 명확히 밝히고, 임상실험 및 인체 가상모델로 검증하는 것이 전통 천연물 기반의 신약을 개발하기 위한 향후 과제”라고 말했다.