국립목포대는 박진우(약학과) 교수연구팀이 바이오 메디슨 첨단제형 연구센터(BCFT-RLRC)를 기반으로 비만·당뇨 치료제인 세마글루타이드(semaglutide)의 경구 흡수율을 획기적으로 향상시키는 이중 수송체 표적 나노미셀 플랫폼을 개발했다고 11일 밝혔다.
연구 성과는 세계적인 약물전달 분야 국제 SCI(E)급 학술지 'Journal of Controlled Release'(IF 12.4, JCR 상위 3.37%) 11월호에 게재됐다.
이번 연구로 개발한 경구 나노미셀 플랫폼(SGT-M)은 세마글루타이드에 글루코사민과 담즙산 유도체를 이온 결합시켜 소장의 담즙산 수송체(ASBT)와 포도당 수송체(GLUT2)를 동시에 표적하도록 설계됐다.
이를 통해 펩타이드 의약품의 낮은 장 투과성과 경구 흡수율을 개선하는 새로운 약물전달 기술을 확보했다. 세마글루타이드 단독 투여 대비 장 상피세포 투과율을 28.8배 향상시켰으며, 랫드 약물동태시험에서 피하주사 대비 경구 상대 생체이용률 4.62%를 달성했다.
이는 세마글루타이드 단독 경구 투여 대비 약 32배, 기존 경구 흡수증진제인 SNAC을 적용한 비교제형(0.337%) 대비 약 13.7배 높은 수준이어서 주사형 펩타이드 의약품의 경구 흡수율을 크게 개선할 수 있는 가능성도 확인했다.
고지방식으로 비만과 고혈당을 유도한 실험용 쥐에 개발 제형을 6주간 경구 투여한 결과 투여 전 대비 체중 30.3%, 공복혈당 65.6% 감소 및 당화혈색소(HbA1c) 2.13%p 감소 효과를 확인했다.
인슐린 저항성 지표(HOMA-IR) 역시 비만 대조군 대비 82.2% 감소했고, 피하지방과 내장지방 부피가 각각 46.0%, 33.5% 줄어드는 등 우수한 비만·당뇨 개선 효과를 나타냈다.
이러한 효과는 실험 조건에서 세마글루타이드 피하주사 최고 용량군과 유사한 수준으로 확인돼 주사형 비만·당뇨 치료제의 경구제형 개발 가능성을 제시했다.
박 교수를 중심으로 서종배, 심정현, 김기택, 조승식 교수가 공동 참여한 RLRC 연구센터가 수행했으며 GLP-1 기반 펩타이드 경구 약물전달 플랫폼 원천기술을 확보했다.
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박 교수는 "이번 연구는 장내 수송체 표적 나노제형 기술을 통해 주사형 비만·당뇨 치료제의 낮은 경구 흡수율을 개선하고, 동물모델에서 우수한 치료 효과까지 확인했다는 데 큰 의미가 있다"며 "향후 RLRC 연구센터에서 확보한 GLP-1 기반 펩타이드 경구 약물전달 플랫폼을 활용해 다양한 비만·당뇨 치료제의 경구제형 개발과 기술사업화를 확대해 나갈 계획"이라고 밝혔다.
이번 연구는 과기부·한국연구재단의 지역혁신 선도연구센터(RLRC) 사업과 산업부 연구개발사업, 교육부 앵커(ANCHOR) 사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
