차세대 항암 신약 후보물질인 대사항암제 ‘스타베닙(Starvanip, NYH817100)’을 개발 중인 ㈜하임바이오(HaimBio) 김홍렬 대표와 연세대학교 의과대학 산학협력단은 4일 “최근 세계 최초로 부작용 없는 코로나19 치료제 후보물질을 연세대 의대 연구팀과 함께 공동연구로 발견했다”고 발표했다.

김홍렬 대표는 “인중합체(Inorganic Polyphosphate) 연구를 바탕으로 세계 최초로 부작용없이 코로나19 바이러스 치료제 개발 가능성에 대한 중요한 단서를 연세대 의대 연구팀과 공동으로 발견했다”며 “‘코로나바이러스 감염질환 예방과 치료용 약학적 조성물’로 특허출원을 완료했다. 특허는 공동 발명자들과 하임바이오로 이전키로 100% 합의했고. 곧 국제 학술지를 통해 자세히 발표할 예정”이라고 설명했다.

이번 인중합체를 이용한 코로나바이러스 숙주의 복제 기능 저해 발견은 김 대표가 연세대 의대 연구팀과 함께 공동으로 실행한 연구한 결과다. 인중합체는 음식물이나 의약품의 첨가제로 미국 FDA(식품의약국)의 공인을 받아 이미 안전성이 입증된 소재다.

김 대표는 “최근 코로나19 확진자 검체를 제공받아 코로나바이러스에 다양한 사슬 길이의 인중합체가 여러 다른 농도에서 코로나 바이러스에 어떻게 작용하는가를 연세대에서 관찰한 결과 특정 사슬 길이와 다른 농도에서 유의한 수준으로 코로나바이러스 복제가 숙주세포 내에서 억제된다는 새로운 사실을 최초로 발견했다”고 밝혔다.

발견 즉시 이 결과를 이탈리아 나폴리에 위치한 생명공학연구소 CEINGE의 마시모 졸로(Dr. Massimo Zollo) 박사에게 보냈고, 현재 이탈리아 내 코로나19 이탈리아 확진자의 검체에서 채취한 바이러스를 인두세포(oropharyngeal cell)를 이용해 한국 실험에서 사용한 동일한 인중합체 시료로 비교 분석하고 있다.

김 대표는 “한국 확진자와 이탈리아를 포함한 유럽 수개국에서 수집한 확진자 검체의 유전자 염기서열을 동시에 비교 분석해 이미 공유한 상태로 다양한 부분의 염기서열이 변이된 사실을 알 수 있었다. 이를 기초로 바이러스 복제능력의 변이에 대한 심도 있는 연구가 해외 연구자들과 국제 공조로 현재 급속히 진행 중이다. 아울러 확진자 시료를 이용한 실제 감염능에 대한 인중합체의 복제 능력 저해 실험도 현재 이탈리아 연구소에서 실행을 하고 있다”고 전했다.

코로나19 치료 후보물질로 발견된 인중합체는 1959년 노벨의학상을 수상한 아서 콘버그(Authur Kornberg) 박사에 의해 1960년대부터 꾸준히 연구해 온 분야다. 이번 연구는 1997년 독일연구팀에서 여러 사슬 길이의 인중합체가 다른 바이러스인 에이즈바이러스(AIDS VIRUS: HIV-H1)에 감염 억제 기능이 있다는 연구 결과에 착안해 시작됐다.

인중합체는 최소 3개에서 최대 1000개 이상의 인산염(phosphate, PO43-)이 서로 연결돼 선형을 이루고 있는 중합체로 세균, 곰팡이, 식물, 포유동물 등 거의 모든 생물체에서 발견되고 있는 물질이다.

특히 인중합체는 생명의 기원이 되는 중요한 전구적 물질로서 모든 세포의 에너지 대사물질인 ATP공급원, 에너지원, 인산기의 저장소, 금속 이온과의 결합, 스트레스와 생존을 위한 조절인자, 발생 조절인자 등 다양한 기능을 갖고 있는 무기화합물로서 이물질을 만들어내는 유전자들과 관련 유전자들을 이용하면 다양한 신약개발이 가능한 물질이다.

국내 최초 인중합체 연구 전문가인 김홍렬 대표는 “인중합체 연구는 1993년 미국 스탠포드 의과대학 재학 중에 시작됐다. 노벨생리의학상 수상자인 아서 콘버그 박사 지도하에서 박사 후 연수과정을 수행하던 중 시작한 연구였다”고 전했다.

김 대표는 캐나다 칼톤 대학에서 분자 유전학을 전공하던 중 이질균에 plasmid DNA 복제능을 연구했다. 미국 스탠포드 의대에서 박사 후 연구 과정 중 DNA 복제와 인중합체 분야 연구에서 특히 천식을 유도해 폐섬유세포종에 치명적인 결과를 주는 토양세균에서 이물질을 만드는 효소에 관한 경색조절 현상을 발견한 바 있다. 또한 경희대 한의대 생화학교실을 만든 주인공이기도 하다.

김 대표는 “인중합체를 활용한 스프레이 제품과 난치성 분자 아형암의 항암치료제 개발도 진행하고 있다”며 “향후 코로나바이러스 치료제와 백신 개발이 필요한 여러 관점에서 연구를 지속할 계획”이라고 밝혔다.

한편 지난 20일 프랑스 엑스 마르세이유(Aix-Marseille)대학 레미 샤렐 교수 연구진팀은 최근 논문 사전발표 플랫폼(bioRxiv)에 코로나19 바이러스를 섭씨 영상 60℃에서 140℃까지 가열한 이후 관찰한 결과 “일부 변종된 바이러스는 1시간 동안 가열된 상황에서도 여전히 바이러스를 복제했다”고 발표해 전 세계에 충격을 주고 있다.

섭씨 60도 이상에서도 코로나바이러스가 복제가 이루어지고 있는 심각성이 새로운 이슈로 등장하면서 코로나바이러스의 복제를 억제할 수 있는 물질이 발견된 것은 세계적으로 반가운 일이다.

하임바이오는 암세포만 굶겨 죽이는 차세대 항암 신약 후보물질인 대사항암제 스타베닙을 개발하고 있다. 현재 연세대 세브란스병원 종양내과에서 국내에서 표준치료에 실패한 다양한 암환자를 대상으로 임상1상을 진행 중이다.