[데일리팜=이석준 기자] 크리스탈지노믹스 아이발티노스타트가 항암에 이어 노화 치료 가능성을 제시하고 있다.

아이발티노스타트 후성유전학적 변화를 조절하는 약물이다. 표적 단백질인 HDAC(histone deacetylase)를 저해해 암세포의 증식과 생존을 억제하고 면역 반응을 촉진하는 작용을 한다.

여기에 노화와 관련된 질환들을 예방하고 치료하는 효과도 입증하고 있다.

노화는 유전자 변이는 물론 후성유전학적 변화에도 영향을 받는다. 이런 변화는 유전자 활성화나 비활성화를 결정하며 세포의 분화와 기능에 영향을 준다.

지난 1월 하버드 의대의 David Sinclair 교수팀은 13년간의 연구를 통해 후성유전학적 정보 손실이 노화의 주요 원인이며 이를 정상화 시킬 수 있는 방법을 찾았다.

그들은 ICE(inducible changes to the epigenome)라는 시스템을 개발해 마우스에게 DNA 손상을 인위적으로 유발하고 이에 따른 후성유전학적 변화를 관찰했다. 그 결과 DNA 손상이 복구되더라도 후성유전학적 정보는 완벽하게 복원되지 않았고 이로 인해 세포 분화와 기능이 약화되고 노화와 관련된 여러 증상이 나타났다.

연구팀은 OSK(OCT4, SOX2, KLF4)라는 세 가지 유전자를 활성화시켜 세포를 재분화 시키는 방법으로 후성유전학적 정보를 재설정할 수 있음을 발견했다. 이 방법으로 마우스에게 노화를 가속시키거나 역전시킬 수 있었고 노화와 관련된 질병도 예방하거나 치료할 수 있었다. 연구는 후성유전학적 정보의 손실이 노화의 원인이자 결과라는 정보 이론(information theory) of aging을 입증한 것으로 평가되고 있다.

아이발티노스타트는 노화와 관련된 고혈압, 폐섬유화, 급성신장섬유화, 만성염증 등의 중요한 역할을 수행하는 것이 각종 연구를 통해 증명되고 있다.

최근에는 후성유전학이 비만관련 고혈압의 병리생리학적 메커니즘으로 부상하고 있다. 이에 연구팀은 고지방 섭취로 인해 고혈압 증상을 보이는 마우스 대상 '위약' 또는 '아이발티노스타트'를 투여 후 혈압변화를 비교 관찰했다.

그 결과 아이발티노스타트를 투여한 마우스 혈압이 정상 수준으로 회복되는 것을 확인했다. 아이발티노스타트에 의한 후성유전학적 변화가 MsrA(Methionine Sulfoxide Reductase A) 환원효소 발현 회복과 원활한 황화수소 생성을 유도하고 이를 통해 고혈압을 치료할 수 있음을 연구를 통해 규명했다. 연구 결과는 국제학술지 'Hypertension' 저널에 등재됐다.

폐섬유증 및 만성신장섬유증 치료제로 가능성을 입증한 다양한 질환동물모델 시험 결과를 논문을 통해 발표했다.

특발성 폐섬유증(IPF) 모델로 블레오마이신(Bleomycin) 유발 마우스 질환모델과 가습기살균제 성분인 폴리헥사메틸렌구아니딘(PHMG) 유발 마우스 질환모델을 이용해 아이발티노스타트의 항폐섬유증에 대한 약효를 확인했다.

아이발티노스타트 투여 그룹에서 섬유화의 분자 마커인 콜라겐(collagen), 평활근 액틴 (α-smooth muscle actin) 및 염증인자 등의 발현이 감소하는 현상이 확인돼 폐섬유증 치료제 가능성을 입증했다. 연구 결과는 SCI급 'Molecules' 저널에 게재됐다.

신장질환(CKD) 모델인 UUO (unilateral ureteral obstruction) 마우스질환 모델 및 신장 세포를 이용하여 항섬유화 효과를 확인한 것이다.

UUO model에서 아이발티노스타트를 투여한 그룹과 그렇지 않은 그룹 간의 섬유화의 분자마커인 콜라겐(collagen), 평활근 액틴 (α-smooth muscle actin), 파이브로넥틴 (fibronectin)의 발현차이가 있는 것이 확인됐다. 아이발티노스타트는 섬유화 마커의 발현 감소는 물론 염증인자들의 발현까지 감소시키는 주목할 만한 결과를 보여 'Scientific reports' 저널에 실렸다.

한편 데이터모니터 헬스케어에 따르면 특발성 폐섬유증(IPF) 시장규모는 2024년 35억달러(약 4조 6800억원)로 예측하고 있다. 밸류마켓리서치에 따르면 만성신장질환(CKD)의 시장규모는 오는 2024년 105억달러(약 14조원)를 예상하고 있다.

하버드 의대 연구팀이 발견한 '후성유전학적 정보의 손실이 노화의 원인이자 결과' 정보 이론을 입증한 연구를 통해 아이발티노스타트가 후성유전학적 정보의 손실을 예방하고 치료할 수 있는 가능성을 보이고 있어 노화 관련 질환 예방과 치료에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.