빈곤국가들을 위한 새로운 말라리아 치료제

저자: PATH

출처: http://path.org/projects/artemisinin.php

• PATH: 국제적 비영리기구인 PATH는 기업가정신과 연구기관의 전문성, 국제NGO의 현지 경험을 결합하여 세계 건강을 증진하는 데에 힘쓰고 있습니다. PATH의 혁신은 백신, 설비, 진단, 약물, 시스템/서비스의 다섯 분야에 걸쳐 이루어집니다. 여성과 아동, 저소득층과 같은 사회적 약자에게까지 의료혜택이 돌아갈 수 있도록 PATH는 낮은 비용, 문화적 연관성, 효과의 지속성을 고려하는 해결책을 모색합니다.

새로운 합성 약물의 발명은 말라리아 표준치료제의 안정적인 공급을 의미합니다.

2천 년 가까이 중국의 치료자들은 열병을 비롯한 여러 질병을 치료하기 위해 양치식물류 잡초의 잎을 차로 우려내 왔습니다. 1970년대에 중국 과학자들은 잡초 속에서 말라리아의 핵심적인 치료제을 발견 했습니다. 하지만 스위트 웜우드(sweet wormwood plant)라고도 불리는 개똥쑥(Artemisia annua)이 서구에 소개되고, 말라리아 치료를 위한 전세계적인 노력의 발판이 마련되기까지는 30년이 더 걸렸습니다.

오늘날, 스위트 웜우드에서 추출되는 약인 아르테미시닌(artemisinin)은 말라리아에 가장 효과적인 치료제의 핵심 성분입니다. 그러나 아르테미시닌의 공급은 전세계를 통틀어 극히 적은 지역에서만 상업적으로 재배되는 작물에 의존하고 있으며, 이 불안정한 작물은 공급량과 가격이 급격히 변동하곤 합니다.

이러한 문제를 해결하기 위해, PATH와 파트너들은 원월드헬스(OneWorldHealth)와의 협력을 통해 말라리아 치료약을 공급할 수 있는 새롭고 안정적인 방법을 찾아냈습니다. 반합성 아르테미시닌의 대규모 생산은 식물 공급을 개선하면서 더 많은 사람들이 치료제를 이용할 수 있게 해줄 것입니다.

공급이 불안정한 작물

아르테미시닌에 대한 세계적인 수요는 세계보건기구(WHO: World Health Organizationi)가 말라리아의 표준치료법으로 아르테미시닌 기반의 병용 요법을 추천했던 2001년에 처음으로 급등했습니다. 다른 약물과 결합한 아르테미시닌은 해마다 65만 명의 목숨을 앗아가는 합병증 없는 말라리아를 매우 효과적이고 안전하게 치료할 수 있습니다. 또한 아르테미시닌 기반의 병용요법에는 한 종류의 약물만을 복용하는 사람들을 위협하는 약물내성의 위험도 없습니다.

그러나 아르테미시닌의 전세계적 공급은 안정적이지 않습니다. 중국(China)과 베트남(Vietnam)에서 주로 재배되는 스위트 웜우드는 씨 뿌리기부터 수확까지 12개월에서 18개월이 소요되고, 기후, 지역, 재배방식, 시장 상황에 따라 생산량과 질이 달라집니다. 고질적으로 말라리아에 시달리는 아프리카와 아시아의 국가들은 이미 의료 수요를 충족시키지 못하고 있기 때문에, 아르테미시닌 공급의 불안정성이 빠르고 효과적인 치료를 제공하는 데에 또 다른 압박을 가하고 있습니다.

소다수병에서 시작하기

다른 사람들이 아르테미시닌을 합성적으로 생산하려고 시도했지만, 과정이 복잡할 뿐만 아니라 실험실에서 대규모 생산시설로 확장하는 데에 많은 비용이 듭니다. 과학자 Jay Keasling은 버클리의 캘리포니아 대학(University of California, Berkeley)에 있는 그의 연구실에서 적은 양의 아르테미시닌을 성공적으로 만들어냈습니다. 이에 빌 & 멜린다 게이츠 재단(Bill $ Melinda Gates Foundation)의 보조금으로 원월드헬스는 연구실의 실험을 사업 규모 확대에 적절한 플랫폼으로 전환하기 위해 Keasling의 연구팀과 생명공학 부문의 신규업체인 Amyris 주식회사와 힘을 합쳤습니다.

주어진 과제는 한 번에 큰 소다수 한 병에 해당하는 2리터에 그쳤던 아르테미시닌의 생산량을 3층 빌딩 규모의 거대한 통을 채울 정도로 증가시킬 수 있도록 생산 공정의 규모를 확충하는 것이었습니다.

2007년, 합동연구팀은 살아있는 유기체를 아르테미시닌으로 바꾸는 방법을 완성했습니다. 그들은 개똥 쑥에서 유전자를 추출했고, 그 유전자를 박테리아에, 최종적으로는 효모균에 삽입했습니다. 효모균은 발효과정에서 아르테미시닌산이라고 불리는 중간생산물을 만들어 냅니다. 연구팀은 화학 처리 과정을 통해 아르테미시닌산을 아르테미시닌으로 변환했습니다. 캐나다국립연구소(The National Research Council Canada)의 식물생명공학연구소는 발견한 유전자에 대한 무료 접근을 허용함으로써 아르테미시닌의 생산과정을 경제적으로 보다 더 실현 가능하게 만들었습니다.

우리는 반합성 아르테미시닌을 대규모로 생산하기 위해서 다국적제약회사인 사노피(Sanofi)와 협력하여 아르테미시닌산의 발효과정을 최적화하고 확대했습니다. 아르테미시닌산을 아르테미시닌으로 변환 하는 과정에서 화학약품 대신 빛을 사용하는 혁신적인 방법도 개발해냈습니다. 사노피는 이러한 광화학 분야를 위한 새로운 설비를 이탈리아(Italy)에 마련했고, 세계 최초로 반합성 아르테미시닌의 상업적 생산을 시작했습니다.

세계 공급량의 절반

사노피는 당사의 말라리아 치료제에 쓰일 반합성 아르테미니신을 엄선된 제약 제조 업체들에 판매할 예정입니다. WHO의 사전 심사를 받은 이 바이어들은 병용요법을 위한 고급 말라리아 치료제를 만들 기 위해 노력해왔습니다. 사노피는 또한 개발도상국들을 위해서 반합성 아르테미시닌을 원가에 공급할 계획입니다.

추가적인 공급원이 생겼다는 것은 개똥쑥 작물과 별개로 의약품이 꾸준히 공급되고 안정적인 가격에 판매될 수 있다는 의미입니다. 스위트 웜우드를 재배하는 사람들은 아르테미시닌 시장 점유율만큼 지 속적으로 식물을 제공할 것이며, 말라리아와 싸우는 가난한 국가들은 절실한 치료제를 보다 많이 확보 할 수 있게 될 것입니다.