저희가 소속해 있는 DGMIF는 의료산업을 (신약, 의료기기) 국가 신성장 동력산업으로 육성하기 위한 첨복특별법에 의해서 2009년 대구와 충북 오송 2곳이 선정되었으며, DGMIF는 2013년 현재 위치한 대구시 동구 혁신도시에 자리를 잡게 되었습니다. DGMIF는 첨단의료복합단지를 관리/운영하는 본부와 신약개발지원센터, 실험동물센터, 첨단의료기기개발지원센터, 임상시험신약생산센터 4개의 핵심 연구시설로 구성이 되어 있으며, 2015년 기타공공기관으로 지정되었습니다.
두 재단에 국내 신약개발과 의료기기 개발의 중추적인 지원 역할을 맡기고자 설립되었으며, 신약개발지원센터의 기능은 대구는 합성신약, 오송은 바이오신약이 핵심 키워드라 할 수 있습니다. 저희 DGMIF 신약개발지원센터는 산학연병에서 제시하는 질병관련 타겟에 대한 화합물 신약개발에 연구지원하는 기관입니다. 화합물 신약개발연구는 여러분야의 전문가가 협력해야 하는 분야로 신규화합물을 합성하는 의약합성팀, 약물의 효능을 평가하는 약효평가팀, 약동력학을 측정하는 ADME팀, 단백질/화합물 결합을 연구하는 구조분석팀 등이 실험동물센터와 유기적으로 협력하며 공동연구를 담당하고 있으며, 서로 협력을 통해 화합물의 설계, 합성, 활성평가, 약동력학 평가, 구조분석부터 동물 실험까지 원스톱으로 진행되도록 구성되었습니다.
특히 신약개발지원센터에서는 보유중인 최고 수준의 연구장비와 인프라를 활용해 화합물의 설계부터 최적화 단계에 이르기까지, 활성, 독성, ADME, 단백질/화합물 결합 등에 대한 연구를 수요자의 요구에 맞게 다양하게 지원하고 있습니다. 제가 소속된 약효평가팀은 현재 골다공증, 암질환, 대사질환 등에 관여하는 타겟단백질에 맞춤형 화합물 치료제 개발을 위해 다른 팀들과 공동연구를 수행하고 있으며, 화합물의 In vitro 활성분석, Cell-based 활성분석과 실험동물센터와 연계한 동물질환모델활용 약효평가를 수행하고 있습니다.

한 개의 신약이 시장에 나올때까지는 10년이 넘는 오랜 시간과 더불어 천문학적인 연구개발비용이 필요합니다. 하지만 대다수의 신약이 독성 및 활성에 문제로 개발이 중단되고 극소수의 신약만이 실제 시장이 나오게 됩니다. 이는 기존 In vitro enzymatic assay 및 Cell based assay, 동물 실험을 통한 약효 및 독성 평가모델이 실제 질환을 완벽하게 대체하지 못하는 것이 주된 이유 중 하나이며, 이러한 문제에 따른 대체 연구방법 개발이 요구 되고 있습니다.

이에 저희 신약개발지원센터 약효평가팀은 1) 인간줄기세포를 활용한 질병 모델과 평가법을 구축하여 저희 팀이 보유중인 FDA 승인 화합물 라이브러리, 임상진입 화합물 라이브러리를 바탕으로 약물 적응증 확대 (Drug Repositioning), 2) 인간줄기세포 유래 심근세포를 활용한 심독성 평가법 개발을 목표로 연구를 진행하고 있습니다.
아직 세포 검증 모델이 없어 신약 개발에 어려움을 겪는 유전 질환 및 희귀질환에 대하여 저희가 보유한 Image based High content Screening 장비와 국내유일 384 well autopatch clamp를 활용한 활성 평가법을 구축하고 있으며, 이미 독성평가가 끝난 FDA 승인 시약 혹은 임상시험중인 화합물 라이브러리를 이용한 적응증 확대를 (Drug Reposition) 위한 탐색 연구를 수행하고 있습니다. 이런 약물들의 적응증 확대는 약물의 1차적 독성문제가 해결돼 임상 2상의 환자군으로 바로 적용가능하여, 후보물질 발굴에 의한 신약 개발에 비해 독성 등의 문제로 중단될 위험이 적고 기존에 축적된 다량의 실험결과로 실제 신약 개발에 들어가는 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 또한 시술이 필요한 유전자치료제나 세포치료제와 비교해 간단하게 복용 가능한 화합물 신약이 환자 편의성을 제공하고 빠른 치료효과를 기대할 수 있을 것으로 사료됩니다.
또한 현재는 약물의 심독성을 평가하는 지표로 엔지니어링된 CHO Cell 또는 HEK Cell을 이용한 hERG 테스트를 사용하고 있습니다. 최근들어 CIPA 등의 기타 분석 지표에 대한 추가적인 의논은 있지만, 이러한 테스트들이 실제 인간에게 적용되는 임상단계의 심독성을 반영하지는 못하고 있습니다. 이에 인간줄기세포 분화를 통해 얻은 심근 세포를 사용해 실제와 가장 유사한 심독성 평가 체계를 개발하고, 이를 표준화 및 상용화를 시키기 위한 연구를 진행하고 있습니다. 현재 공동 연구팀인 건국대학교에서 자체 개발한 고효율 심근세포 분화기술을 통해 안정적으로 심근세포를 생산하고 있으며, 본 센터는 384 well Auto Patch Clamp에서 이 세포를 이용한 독성 분석법을 개발하고 있습니다.

-인간줄기세포 기반 신약스크리닝 플랫폼 구축 연구내용-

다양한 질환에 대한 스크리닝 플랫폼 구축을 통한 약물 적응증 확대 (Drug Reposition)는 신약개발 실현을 앞당길 수 있을 것으로 사료되며, 고가장비를 활용한 플랫폼 구축 기술과 인간줄기세포 유래 심근세포를 활용한 초고속/고효율 심독성 평가 시스템 개발을 활용하여 빠른 시간 내 국내 산학연 신약개발과정에 지원하기를 기대하고 있습니다.