비아그라·위고비처럼 '이약'도 뜻밖의 효과…퇴행성 관절염 연골 지킨다 [매일비타민]

혈전 억제제인 다비가트란이 퇴행성 관절염의 연골 손상을 늦출 수 있다는 동물 실험 결과가 국제학술지에 실렸다. (AI 생성 이미지)

뇌졸중 위험이 높은 환자에게 혈전 예방 목적으로 처방되는 약물이 퇴행성 관절염의 진행을 늦출 수 있다는 연구 결과가 공개됐다. 혈액 응고를 억제하는 약물인 다비가트란이 관절염을 악화시키는 두 가지 염증 신호를 동시에 차단하는 작용을 한다는 사실이 확인됐다.

12일(현지시간) 메디컬익스프레스에 따르면, 예일대학교 의과대학 정형외과 및 재활학과 소속 연구진은 이같은 연구 결과를 국제학술지 'Science Translational Medicine'에 게재했다.

연구진은 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 약물 980종을 대상으로 관절염 치료에 활용할 가능성을 탐색했다. 이 과정에서 다비가트란이 연골 손상과 염증을 줄이는 후보 물질로 확인됐다.

연구진이 주목한 것은 퇴행성 관절염의 진행에 관여하는 두 가지 염증 물질인 종양괴사인자 알파(TNF-α)와 인터루킨-1베타(IL-1β)였다. 두 물질은 관절 조직의 염증 반응과 연골 손상에 관여하는 것으로 알려져 있다.

기존에는 TNF-α와 IL-1β 가운데 하나를 선택해 억제하는 방식의 치료제가 연구돼 왔다. 그러나 두 염증 신호를 각각 겨냥한 단독 표적 치료제들은 임상시험에서 기대에 미치지 못하는 결과를 보였다.

연구진은 두 염증 신호를 동시에 억제하면 더 효과적으로 관절염 진행을 늦출 수 있다고 판단했다. 이에 FDA 승인 약물 가운데 인간 연골세포에서 두 신호를 모두 억제하는 물질을 찾는 작업에 착수했다.

980종의 약물을 검토한 결과 두 염증 신호를 동시에 억제할 가능성이 있는 후보 물질은 세 가지로 좁혀졌다. 이후 추가 검증을 거쳐 최종 후보로 다비가트란이 선정됐다.

다비가트란은 혈액 응고 과정에 관여하는 트롬빈을 억제하는 항응고제다. 혈전 형성 위험을 낮추기 위해 뇌졸중 위험이 높은 환자 등에게 처방된다.

연구진은 이 약물이 기존의 항혈전 작용 외에도 관절 조직에서 염증 신호를 조절하는 효과를 나타내는지 확인했다.

동물실험에서는 긍정적인 결과가 관찰됐다. 다비가트란을 투여한 쥐와 마카크 원숭이의 관절염 모델에서 통증이 완화되고 연골 변성이 느려졌다. 쥐 실험에서는 연골 손상 정도가 줄어들었으며 관절의 염증 징후도 감소했다.

연구진은 약물이 작용하는 분자 수준의 경로도 확인했다. 다비가트란이 BIG2라는 단백질에 결합해 TNF-α와 IL-1β의 신호 전달을 각각 다른 방식으로 약화시키는 것으로 나타났다.

구체적으로 다비가트란은 BIG2에 의존하는 TNFR1 방출을 촉진해 TNF-α 신호를 약화시켰다. 동시에 자가포식-리소좀 경로를 활성화해 IL-1β 수용체인 IL-1R1의 분해를 촉진했다. 두 염증 신호가 관절 조직에 미치는 영향을 함께 줄이는 방식이다.

퇴행성 관절염은 관절을 구성하는 연골이 점차 닳고 손상되면서 통증과 뻣뻣함을 일으키는 질환이다. 연골이 손상되면 뼈와 뼈 사이의 완충 기능이 약해지고 관절 주변 조직에도 염증 반응이 나타날 수 있다.

현재 퇴행성 관절염 치료는 통증과 염증을 줄이고 관절 기능을 유지하는 데 초점이 맞춰져 있다. 질환의 근본적인 진행 과정을 바꾸거나 연골 손상을 확실하게 멈추는 치료제는 아직 확립되지 않았다.