더욱 안전하고 합리적인 가격의 의약품이란? 약물유전체학에서 환자들을 위해서 발전하는 방법

2020-01-30
약물유전체학 – 인간 유전자와 현대 의약품의 안전성과 효능 사이의 상호 작용에 초점을 맞춘 새로운 과학 연구 분야이며, 모든 환자를 위한 환경을 만들 수 있습니다.
 


CDC(미국질병통제예방센터)에 따르면 매년 약 130만 명이 넘는 미국인이 약물유해반응(ADR)으로 병원에 입원합니다. 약물유해반응으로 인한 사망자는 연 10만 명 이상으로 사망 원인 4위이며, 폐질환, 당뇨병, AIDS, 안전 및 자동차 사고 사망자 수보다 높아 환자의 중대한 안전 문제로 부각되고 있습니다. CDC, NIH 및 제약회사에서는 인간 유전자와 현대 의약품의 안전성과 효능 사이의 상호 작용에 초점을 맞춘 새로운 과학 연구 분야인 약물유전체학을 통해 이를 해결하기 시작했습니다.


약물유전체학은 의사가 개별 환자에게 가장 적합한 의약품과 복용량을 선택할 수 있도록 돕는 데 중점을 두고 있습니다.

 
현재까지 대부분의 연구는 심혈관계 질환, 알츠하이머병, 암, HIV/AIDS 및 천식과 같은 질병을 치료할 수 있도록 맞춤화된 의약품에 대한 반응에 집중되어 있었지만, 종종 약물을 복용한 후 약물치료의 부작용으로 인해 심각한 부작용을 겪을 수 있는 우울증, 조현병, 조울증 등의 신경정신질환 환자에게도 희망이 보이고 있습니다.

 
케인대학의 뉴저지 과학기술수학 센터의 학과장, 마이크 토시 박사(Dr. Mike Tocci)는 "사람마다 고유한 유전자 집합이 있기 때문에 개인에게 질병이 나타나는 방식과 개인의 신체에서 특정 약물치료에 반응하는 방식이 다릅니다."라고 말합니다.

 
의약품의 미래

 
뛰어난 분자생물학자이자 면역학자이며 Sanofi에서 유전과학 및 생물학 대표를 역임했던 토시 박사는 경력의 대부분을 신약 개발 및 임상 전 개발에 종사하였으며, 약물유전체학이 "개인에 최적화된 의약품"의 중대한 요소라고 설명합니다.

 
“우리는 약물이 개인에게 신진대사 작용을 하고 효능을 보이는 양상을 알게 되거나, 유전자로 인해 개별 환자나 환자 집단에 발생하는 유해반응으로 인해 제약을 받게 됩니다. 의사와 의약품 연구자들은 질병 치료를 발전시키기 위해 환자가 특정 화합물에 반응하는 양상을 빠르게 연구하고 있습니다.”

 
약물유전체학 연구는 생체표지자를 식별하고 모니터링하는 능력으로 인해 다른 연구 방식보다 일부 질병에 더 실용적이라는 사실이 입증되었습니다. “모든 유형의 암세포에 대한 생체표지자가 없으며 어떤 유형의 세포가 어떤 종류의 약물에 반응하는지 우리는 잘 알지 못합니다. 하지만 인체에서 다양한 유형의 세포가 어떻게 작용하는지에 관해 더 많은 자료를 얻고 있으며, 이를 통해 우리는 마침내 유전자가 특정 약물의 작용에 어떤 영향을 미치는지 더 잘 이해할 수 있게 될 것입니다.”라고 토시 박사가 설명했습니다.

 
연구와 관련된 범위와 비용은 이러한 접근 방식을 통해 장단기적으로 최대의 혜택을 누릴 수 있는 대상이 누구인지를 파악할 수 있는 적절한 기준이 될 것입니다. 주로 항암 치료를 받는 환자를 중심으로 연구되었지만, 당뇨병 및 심혈관계 질환을 포함한 면역 질환 환자에게도 진전이 있었습니다. 의사도 부작용 발생 위험을 낮추고 효과적인 약물치료를 통해 환자를 치료하는 방법에 대해 더 수준 높은 지식을 갖출 수 있는 주요 수혜자가 될 수 있습니다.
 

약물유전체학은 초기 단계 환자에게 사용되는 비용은 높을 수 있지만, 의료 및 약물 개발에서 시간이 지남에 따라 생체표지자 활용, 유전자 발현 프로파일링, 세포 맵핑 연구 증가를 통해 비용을 절감한다는 이점이 있습니다. 시간이 지남에 따라 의약품의 효능과 안전성 모두가 향상되고 결과적으로 환자가 부담하는 비용은 더 저렴해집니다.

 
소비자들은 이미 FDA(미국식품의약국)에서 승인한 의약품의 안전성에 대해서 약물유전체학 연구로 인한 혜택을 확인했습니다. 200가지가 넘는 의약품에 유전자 생체표지자에 대한 새로운 정보가 표시되었으며, 여기에서 의약품 노출 및 임상 반응 변동성, 이상반응이 발생할 위험성, 유전자형별 투여, 약효 메커니즘 및 시험 설계 특징도 설명하고 있습니다. 이 새로운 연구는 임상 시험에 통합되었으며 성분 개발 관련 회사에 영향을 미쳤습니다.
 

약물유전체학은 분자생물학에 크게 의존하며, PCR, 단백질 ID(단백질흡입법, ELISA), 유전자 발현 결정, 유전자 및 단백질 프로파일링 기술, 세포 분류법, 세포 분리 기술(원심분리), 세포 이미지 기법, 인간 및 동물 모델의 질병 조직에서 세포 분석 및 프로파일링 능력이 포함됩니다.

 
발전을 가로막는 난관

 
약물유전체학에 관한 대부분의 소식은 매우 유명하지만, 이 분야의 발전을 방해하는 요소는 여전히 많이 남아있습니다. 동물 모델에서의 시험이 인간의 반응 양상, 적정한 수의 환자 표본에 대한 접근을 항상 예측할 수 있는 것은 아니며, 환자의 프라이버시와 관련된 사회 윤리적 고려로 인해 특정 집단의 시험 참여를 제한하게 될 수 있습니다. 약물유전체학 연구와 관련된 위험 및 비용은 연구를 진행하거나 이러한 유형의 치료를 시행할 여유가 있는 대상자들을 제한할 수 있는 중대한 요소입니다.

 
“약물유전체학의 장기적 이점은 상당히 클 것입니다. 앞으로의 연구는 부작용과 유해반응을 제한하여 수명을 연장하거나 삶의 질을 향상하는 더 효과적이고 안전한 의약품으로 환자에게 개별 맞춤형 치료를 제공할 수 있도록 만들 것입니다. 가장 큰 관심사는 윤리적 관점에서 과학을 발전시키고 모든 사람이 이 연구를 통해 혜택을 받고 비용을 감당할 수 있도록 비용 절감하는 것입니다.”라고 토시 박사는 말했습니다.

   
토시 박사는 케인대학의 뉴저지 과학기술수학 센터의 학과장을 역임하며, STEM 학위 프로그램에서 과학을 교육하고 커리큘럼에 생물학, 화학, 물리, 수학, 컴퓨터 과학을 통합하는 다분야 접근법을 활용하도록 주관하였습니다. STEM 프로그램은 학생들에게 교과서뿐만 아니라 실험실에서 과학을 경험하여 문제를 해결하는 방법을 배우는 기회를 제공합니다. STEM에 참여하는 학생들은 교수진과 함께 연구하며 우리가 답을 알지 못하는 질문에 대해 연구합니다. 현재 연구에는 생체표지자에 대한 이해를 높이기 위한 암 생물학, 암세포의 전이를 막는 방법을 이해하기 위한 의료화학 연구, 의약품이 유전물과 상호작용하는 양상을 파악하는 유전체학에 대한 이해가 포함됩니다.
 

상세 정보:
https://www.kean.edu/academics/nj-center-science-technology-and-mathematics