투자자를 위한 바이오 투자 - (3)

이번에는 약이라는 것이 일반적으로 어떻게 작용하는지에 대해 언급을 해보려고 합니다. 약은 여러가지 경로로 작용을 하겠지만 우선 약이라는 것이 어떤 작용을 하기 위해 약과 관련된 단백질들에 대해 먼저 언급을 해보려고 합니다. 왜냐하면 약의 작용은 주로 단백질과의 상호작용에서 나타나기 떄문이죠.

여러가지 단백질의 역할들

위는 단백질의 여러가지 종류를 나타내는 그림인데, 막성 단백질에서만 해도 여러가지 역할의 단백질이 나타납니다. 투자자들이 특히 임상중인 약이 있을 때 관심이 있어야 할 부분은 약이 명확한 '기전'이 있는가? 입니다. 약의 기전이 뚜렷할 수록 임상을 설계하기도 쉽고, 어떤 반응이 나타나야 제대로된 약효가 나타난 것인지도 알기가 좀 더 쉽습니다. 이러한 기전은 주로 '어떤 단백질'에 작용하는가 인데 일반적으로 약은 어떤 '단백질'의 역할을 방해하거나, 촉진시키는 방법으로 작용을 합니다. 우선 약이 가장 많이 작용하는 단백질 종류는 크게 세 가지인데 수용체 (Receptor), 효소 (Enzyme), 그리고 채널 (Channel)입니다. 

각각의 예시를 들어보겠습니다. 우선 수용체에 작용하는 것들이 매우 많은데 대표적인 것이 우리가 자주 먹는 항히스타민제입니다. 항히스타민제는 우리 몸속에 있는 H1 수용체를 막아버리는데 이럴때 이러한 약들을 크게 'H1 길항제 (H1 antagonist)'라고 분류를 합니다. 여기서 기억해둘만한 용어는 어떤 수용체에 작용을 해버리면 '작용제 (agonist)'라 부르고 만약에 H1 receptor에 가서 붙어서 마치 히스타민이 진짜 붙은것처럼 행동을 하는 약이라면 H1 작용제라 부를 것이고 염증 반응을 일으킬 것입니다. 보통 염증 반응이 일어나면 간지럽거나, 눈물 콧물이 흐르는 등 괴로워지기 때문에 이런것들은 약으로 쓰이지 않고 보통 쓰이는 것들은 바로 'H1 antagonist'인 항히스타민제죠. 

히스타민의 구조

히스타민의 구조는 위와 같은데 히스타민과 유사하게 생긴 것 중에는 작용제가 될 수도 있고, 길항제가 될수도 있습니다. 작용제건 길항제건 어떤 역할을 해도 모양은 비슷해야 한다는 것이죠. 다만 미묘한 차이가 그 차이를 갈라놓는데 구조적으로 확인하기 보다는 직접 투여를 해봐 임상적으로 확인하는 것이 확실합니다.

여러가지 H1 antagonist 들

다양한 종류의 항히스타민제들이고, 아마 1세대일겁니다. 특히 Diphenhydramine은 매우 졸린 항히스타민제로 최근에는 수면 유도제로 사용하고 있습니다. 이렇게 같은 수용체에 작용하는데도 '졸음'과 같은 부작용이 나타나는 이유는 히스타민은 대부분의 부분에서는 염증 유도인자로 작용하나 뇌에서는 졸음과 관련되어 있는 신경전달물질이기도 하기 때문입니다. 이러한 1세대 항히스타민제는 뇌에도 투과되어서 항히스타민 작용을 하기 때문에 졸리기까지 한 것이죠. 

그 다음에 많이 작용하는 종류는 효소 (Enzyme)입니다. 정말 종류가 많습니다. 효소와 같은 경우에 작용하는 약들 또한 효소의 작용을 어떻게 해주느냐에 따라 다르겠지만 수용체와 다르게 'agonist', 'antagonist'와 같은 단어를 효소에는 사용하지 않습니다. 효소의 경우 억제를 하면 '억제제 (Inhibitor)'라 부릅니다. 다만, 효소에 사용하는 단어는 수용체에 사용할 수는 있으나 그렇게 사용하지 않을 뿐이지만 효소의 경우엔 효소를 '작용'시키는 약이라고 부를것이 마땅히 없어서 'agonist'라는 단어를 못 사용할 뿐입니다. 효소는 역시 뭔가 붙어서 효소가 만들어 줘야할 물질이 되어야 하는데 거기에 원래 붙어야 할 물질이 붙지 않으면 효소를 억제할 뿐입니다. 

아무튼 효소에 작용하는 약의 대표적인 예시가 아스피린입니다. 아스피린은 COX-1, COX-2라는 효소를 억제하는데 특히 COX-2라는 효소는 프로스타글란딘이라는 물질을 만드는데 필요한 효소입니다. 프로스타글란딘은 통증을 매개하는 통증 유도인자이고 이를 만드는 것을 억제하면 통증이 완화되는 효과를 얻습니다. 

마지막으로는 '채널 (Channel)'에 작용하는 약인데 정확하게는 채널이 아니라 '트랜스포터 (Transporter)'라는 막 사이로 물질의 운반을 매개하는 모든 종류의 단백질에서 보는게 훨씬 편할 것 같습니다. 이 용어를 정확히 알 필요는 없지만 막 사이의 물질 운반을 조절함으로써 약효를 나타내는 것들이 은근히 있는데 이중에 대표적인 것은 '프로작'이라는 약입니다. 보통 선택적 세로토닌 재흡수 억제제라고 부르는 종류의 약인데 우울한 뇌에서는 '세로토닌'의 분비가 극도로 미약한 경우가 많고, 이때문에 세로토닌의 자극이 불충분해서 뇌활성이 저하되어 있고 기분이 축 쳐져 있는 등 우울증의 증상들이 나타나는 원리로 알려져 있습니다. 이런 상태에서 안그래도 세로토닌의 작용이 부족한데 없는 것 마져 재흡수를 해 더 없애버리는 작용이 지속적으로 일어나고 있습니다. 이때 프로작을 투여해주면 세로토닌의 재흡수를 억제하면서 계속해서 세로토닌이 뇌에서 작용하도록 도와줍니다. 이런 식으로 우울증 치료제에서 '프로작'이 대표적인 예시입니다. 

세로토닌 재흡수를 억제했을 때 세로토닌이 작용해야 하는 부분에 더 많이 가서 작용하는 모습을 나타낸 그림

일단은 이런 것들이 약의 기본이 됩니다. 과거와는 다르게 현대에선 어떤 기전인지를 알아야지 또 투자를 해볼만한 가치를 느끼곤 합니다. 과학적으로 많은 뒷받침을 했을 때 어떤 용도로 약을 사용할 수 있겠다라는 감도 잘 잡을 수 있고, 그에 따라 실험 설계, 데이터 해석 등의 문제점들에 더 잘 대응할 수 있을 것입니다. 

오늘은 여기까지 하고 다음 시간에 또 새로운 내용을 가지고 오겠습니다.