“신약 개발에 생체시계를 적용하면 비용과 시간을 획기적으로 줄일 수 있습니다. 같은 신약 후보물질이라도 생체시계를 어떻게 설계하느냐에 따라 효능이 천차만별로 달라질 수 있기 때문이죠.”
김재경(사진) KAIST 수리과학과 교수는 19일 서울경제신문과 만나 “생체시계의 작동 원리를 적용한 신약은 글로벌 의약품 시장의 판도를 뒤바꿀 것”이라며 “국내 바이오제약기업도 생체시계를 활용한 신약 개발을 적극 서둘러야 한다”고 강조했다. 수학자 출신인 김 교수는 지난 2015년 미분방정식을 활용해 생체시계의 작동 원리를 세계 최초로 밝혀 주목을 받았다.
그는 “글로벌 제약사는 신약 개발을 위해 수학자 출신의 연구개발 인력을 따로 운영하는 등 수학이 신약 개발의 새로운 패러다임으로 부상하고 있다”며 “최근 바이오업계의 화두로 부상한 인공지능(AI) 기반 신약 개발도 결국 수학이 뒷받침돼야 가능하다”고 덧붙였다. 김 교수는 지난해 10월부터 글로벌 제약사 화이자가 개발 중인 생체시계 조절용 신약의 임상 3상에 참여하고 있다. 생체시계의 리듬을 조절하는 이 약은 불면증 환자의 수면장애 치료는 물론 조울증 치료에도 새로운 장을 열어젖힐 것으로 기대를 모은다.
생체시계는 뇌하수체 내 시교차상핵에 존재하는 일종의 시계 장치다. 우리 몸 안에서 24시간 주기로 일정하게 반복하는 각종 세포 분열과 호르몬 분비를 관장한다. 사람이 규칙적으로 밤에 잠을 자고 아침에 기상하는 것은 생체시계가 수면 호르몬인 멜라토닌 분비를 조절하기 때문이다. 올해 노벨 생리의학상에는 생체시계에 영향을 미치는 유전자를 발견한 미국 과학자 3인이 선정되기도 했다. 김 교수는 “생체시계가 교란되면 인간에 유익한 호르몬이나 면역세포가 제때 활성화되지 않아 질병의 위험이 높아진다”며 “최근 연구에서도 교대근무가 잦은 경찰, 간호사, 소방관 등의 직업군이 암, 당뇨, 치매 등에 더 많이 걸리는 것으로 나타나고 있다”고 설명했다.
하루 중 언제 약을 복용하느냐에 따라 약효가 달라지는 것도 생체시계 때문이라는게 김 교수의 설명이다. 독감 백신은 오전에 접종했을 때 더 항체가 많이 생기고 항암제는 개인별로 언제 복용하는냐에 따라 효능이 달라진다. 김 교수는 오는 23일 한국바이오협회가 서울 삼성동 코엑스에서 개최하는 ‘2017 코리아바이오플러스’ 행사에서 생체시계를 활용한 신약 개발을 소개한다. 김 교수는 “생체시계를 반영한 의약품이 나오면 제약사는 신약의 임상시험에 걸리는 비용과 시간을 크게 줄일 수 있고 환자는 양을 적게 복용하고도 더 큰 효능을 볼 수 있다”고 말했다. /이지성기자 engine@sedaily.com
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