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광주과학기술원(GIST)과 한국화학연구원(KRICT)이 반복 발작을 일으키는 희귀 소아 뇌전증 ‘드라베 증후군(SMEI)’ 치료를 위한 새로운 기전의 신약 후보 물질을 개발했다.

5일 과학계에 따르면 최근 GIST 화학과 안진희 교수는 KRICT 배명애·김기영 박사와 공동 연구를 통해 저분자 신약 후보 물질 ‘GM-91466’을 발굴했다.

드라베 증후군은 생후 1년 이내 발병하는 희귀 난치성 뇌전증으로, 고열을 동반한 발작으로 시작해 성장 과정에서 반복적인 경련과 발달 지연을 유발한다. 주요 원인은 뇌 신경세포의 신호 전달을 조절하는 SCN1A 유전자의 기능 이상이다.

연구팀은 SCN1A 기능 이상을 재현한 제브라피시(작은 열대어)와 생쥐 모델을 활용해 후보물질을 탐색했다. 그 결과 GM-91466은 발작 관련 이상 행동을 유의미하게 억제하면서 정상 개체의 움직임에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 생쥐 실험에서도 발작 빈도와 강도를 줄이고 발작 시작 시점을 늦추는 등 기존 약물 대비 우수한 효과를 보였다.

연구팀은 해당 물질이 신경전달물질 세로토닌을 생성하는 효소인 TPH2의 발현을 증가시켜 뇌 내 세로토닌 농도를 높인다는 점을 확인했다. 기존 일부 약물의 경우 세로토닌 수용체를 직접 자극하는 방식이었다. 반면 GM-91466은 세로토닌 생성 자체를 늘려 신경 회로의 흥분-억제 균형을 회복하도록 유도하는 새로운 접근법이라는 설명이다.

또 후보물질은 경구 투여 시에도 안정적인 효과를 보였고, 전임상 단계의 심장독성·유전독성·반복 투여 독성 평가에서도 특별한 이상이 관찰되지 않았다. 연구팀은 향후 임상시험을 통한 치료제 개발 가능성을 기대하고 있다.

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안진희 교수는 “SCN1A 기능 이상으로 발생하는 신경 회로 과흥분을 새로운 기전으로 조절할 수 있음을 확인했다”며 “드라베 증후군뿐 아니라 유사 기전의 다양한 신경계 질환으로 확장 가능성이 있다”고 말했다.

이번 연구 결과는 의약화학 분야 국제학술지 ‘Journal of Medicinal Chemistry’ 온라인에 1월 23일 게재됐으며, 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구 사업과 보건복지부·한국보건산업진흥원 보건의료 기술개발 사업의 지원을 받았다.

장형임 기자 jang@sedaily.com

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