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성과명약물 상호작용 예측하는 美FDA 수식, “틀렸다”
Beyond the Michaelis-Menten: Accurate Prediction of Drug Interactions through Cytochrome P450 3A4 Induction(Clinical Pharmacology and Therapeutics (IF: 7.051, 2021년 기준))
- 지원사업
- 지원 기관
- 과학기술정보통신부
- 연구 기관
- 기초과학연구원
- 연구자
- 김재경, 채정우, 김상겸
- 발표일
- 2022-12-15
- 조회수
- 242
약물 상호작용 예측하는 美FDA 수식, “틀렸다”
“약물 대사하는 효소 농도가 증가하면 기존 美FDA의 수식은 부정확”
개요
기초과학연구원(IBS) 수리 및 계산 과학 연구단 의생명 수학 그룹 김재경 CI 연구팀은 채정우‧김상겸 충남대약대 교수팀과 공동으로 미국 식품의약국(FDA)이 사용을 권장하는 약물 상호작용 예측 수식이 부정확했던 원인을 규명하고, 정확도를 2배 이상 높인 새로운 수식을 제시했다. 이번 연구결과는 2022년 12월 15일(한국시간) 임상약리학 분야 권위지인 ‘Clinical Pharmacology and Therapeutics’ 온라인 판에 실렸다.
연구 내용
두 가지 이상의 약을 함께 복용할 경우, 하나의 약이 다른 약의 대사를 변화시켜 체외 배설을 촉진하거나 억제할 수 있다. 목표로 한 치료 효과를 내지 못하거나 부작용이 발생 할 가능성이 있다. 따라서 약물 상호작용에 따라 약물의 제거 속도를 정확하게 예측하는 것은 의약품 처방 및 신약 개발에 있어 매우 중요하기에 FDA가 제시하는 수식 은 효소의 반응속도를 설명하는 ‘미카엘레스-멘텐 미카엘리스-멘텐(Michaelis-Menten, MM) 식’이다.
이를 활용해 약물의 상호작용을 간접적으로 평가하길 권고한다. 이 수식은 약물 대사에 관여하는 체내 효소의 농도가 낮다는 것을 전재로 한다.
하지만 실제 간에서 약물 대사에 관여하는 효소 농도는 예측에 사용돼온 값보다 1000배 이상 높은 것으로 확인함으로써 기존 FDA 수식이 부정확한 원인을 찾았다. 그래서 연구진은 수학-약학 협력연구를 통해 약물 상호작용을 설명할 수 있는 새로운 수식을 개발했다. 의심 없이 사용돼 온 기존 식 대신 효소의 농도에 상관없이 정확하게 약물의 대사 속도를 예측할 수 있는 새로운 수식을 유도했다. 그 결과, 인위적인 보정 없이도 예측 정확도가 2배 이상 증가한 것으로 확인됐다. 기존 FDA 수식은 약물 상호작용을 2배의 오차범위 내에서 예측한 비율이 38%인데 반해, 수정된 식은 80%에 달했다.
기대 효과
수학-약학 협력연구을 통한 새로운 수식을 유도가 신약 개발 과정에서 신약개발의 성공률과 임상에서의 약물 효율을 높이는데 기여할 것으로 기대된다.
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