일반기술

치주질환 예방 및 치료제의 개발

치주질환 중 대표적인 치근막염은 잇몸의 염증과 치근을 둘러싼 조직의 파괴로 인하여 치아를 잃게 되는 질환으로 성인의 치아소실의 가장 큰 원인으로 알려져 있다. 치주질환의 문제점은 초기에 치주질환을 인식하기 어려우며, 치주질환에 의해 파괴된 치조골은 재생이 불가능하다는 것이다. 따라서 치주질환은 예방과 관리가 중요하며 물리적인 치료법과 더불어 근본적으로 잇몸의 조직 분해를 억제할 수 있는 약물의 개발이 필요하다.치주질환에 발생되는 잇몸의 결합조직을 파괴하는 효소는 MMP (Matrix metalloproteinase) 효소이며 MMP를 억제하는 물질을 이용하면 치주 질환의 예방과 치료제로 개발할 수 있다. 이 효소들은 Extracellular matrix (ECM)를 분해하는 효소로 현재까지 17가지 이상의 MMP가 알려져 있다. 치주질환시 구강내에는 MMP-8과 MMP-9의 분비량이 현저히 증가한다는 보고가 있으며, 질환의 염증이 치료되면 그 분비가 감소함이 알려져 있다. 최근에 알려진 MMP-13도 치주염에서 그 활성이 증가된다는 연구보고가 있다. 따라서 잇몸과 치조골의 주성분인 제I형 콜라겐(type I collagen) matrix를 분해하는 MMP-1, MMP-8, MMP-9, MMP-13을 타겟으로 하여 이들 효소의 활성을 억제하는 물질을 이용하면 치주 질환 예방 및 치료제로 개발할 수 있다.본 기술은 개발사가 보유하고 있는 MMP 억제물질 중에서 치주질환에서 중요한 역할을 하는 MMP-1, MMP-8, MMP-9, MMP-13을 선택적으로 억제하는 물질을 이용하여 치주질환 예방 및 치료제를 개발하는 기술을 제공하고 있다.본 개발연구팀은 오랫동안 기저막을 분해하는 MMP들을 타겟으로 한 혈관신생과 전이억제제 개발을 통하여 MMP를 억제하는 물질들을 확보하고 있으며, MMP계 효소를 클로닝하여 다량으로 생산할 수 있는 시스템과 MMP계 효소들의 활성을 측정하는 방법을 가지고 있다. 또한, 이렇게 대량으로 제조된 MMP계 효소를 이용하여 특정 MMP 효소들에 대해 저해 특이성을 가지는 MMP 억제제를 스크리닝할 수 있는 기술을 확보하고 있다.이러한 기술을 통해 얻어진 개발사의 MMP 억제제는 치주 질환에 중요한 역할을 하는 것으로 추정되는 MMP-1, MMP-8, MMP-9, MMP-13에 대해서 높은 저해 활성을 나타내며, 다른 MMP계 효소보다 이들에 대한 선택적인 저해 활성이 높은 것을 특징으로 하고 있다. 개발사에서 확보한 MMP 억제제는 MMP 억제제로 허가받은 doxycyclin보다 더 높은 MMP 저해 활성을 나타내고 있으며, 분리 정제한 MMP 효소에 대한 저해 활성을 나타낼 뿐만 아니라, 일부 후보 물질의 경우에는 랫트를 이용한 치주염 동물 모델에서도 치주질환 예방 및 치료 효과를 나타내고 있다. 또한, 확보한 MMP 억제제는 물과 에탄올에 대한 높은 용해도를 나타내며, 용액 상태로 2개월이상 상온 보관하여도 활성이 변하지 않을 정도로 높은 안정성을 나타내고 있다.개발사에서 확보한 MMP 억제제는 천연물이나 신규 합성물에서 스크리닝을 한 것으로 특히 현재 다른 용도로 사용되고 있는 약물의 경우에는 인체에 대한 안전성을 확보하고 있으며, 천연물 후보물질의 경우에는 대한약전 및 외국약전에 수록되어 있어 전임상실험 및 임상실험에서 시간 및 비용을 줄일 수 있다는 특징을 가지고 있다.현재 치주질환에 지출되고 있는 비용은 전세계적으로 매년 60억 달러에 이르는 것으로 생각되고 있으며, 2000년 국내 시장이 400억원에 달하기 때문에 MMP 억제제를 이용한 치주질환 예방 및 치료제에 대한 시장은 매우 큰 것으로 판단된다. 개발사에서 확보한 MMP 억제제는 만성질환 치료제와 병용 투여가 가능하기 때문에 치주질환으로 인한 심장질환의 악화를 막거나, 당뇨병 환자의 장기 치료에 이용할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 또한, 개발사의 MMP 억제제는 치주질환 이외에 다른 MMP 관련 질환에도 이용이 가능하다.