Transcript 콜레스테롤 저하 담즙산 분해 미생물 (Biodrug)

만성질환 치료 예방을 위한
미생물 유래 Biodrug 개발
2005. 5. 6
전북대학교 의과대학
미생물학 교실 홍성출
의약품과 Biodrug


의약품
(Pharmaceutical drug)
질환의 치료 예방을 목적
으로 사용하는 물질 (유
기물)
Biodrug
질환의 치료 예방을 목적
으로 사용하는 살아있는
세포
Pharma & Biodrug
Pharmaceutical Drug (의약품)
Biodrug
소재
유기화학물
살아있는 세포
장점
전 질환을 대상으로 하는 치료제 개발 가능
부작용이 없음
단점
유기화학물 특성상 약리활성에 작용하는 작
용점 이외에 광범위하게 인체 다른 부위에
도 작용하기 때문에 부작용을 피할 수 없음.
현재까지 특별한
단점이 부각되지
않고 있음.
혁신적인 신약개발로 인류 보건에 지속적으
로 공헌하며 시장규모도 계속 팽창하리라
예측됨.
현 제약산업의 단
점을 보완하여 생
명공학 산업의 한
주요 축으로 성장
하리라 예측됨.
전망
Biodrug 활용전망
ALS
세포분화기술
분화된
세포
줄기세포
Genetic
Modification
당뇨
치매
척추신경 복구
고콜레스테롤증
균주 특성 조절
미생물
Genetic
Modification
만성질화
치료 예방용
biodrug
비만
암예방
심혈관계질환
만성질환의 공통요인
비 만
당
뇨
고 혈 압
고 지혈 증
심혈관질환
암
천
식
우 울 증
임신합병증
고콜레스테롤증
고콜레스테롤증과 비만의 심각성
Cause of death in the US in 1999
No. of death (thousand)
1200
958.775
1000
800
549.838
600
400
200
97.86
14.802
0
HIV(AIDS)
accident
cancer
CVD
Dietary cholesterol (mg)
콜레스테롤 과다섭취
600
suggested
intake

콜레스테롤 과다섭취

일일 권장량: 300 mg

실제 섭취량: 585 mg

고콜레스테롤증 유발
300
0
고콜레스테롤증의 분포
혈중 콜레스테롤
인구비율
(미국)
심각한
고콜레스테롤증
240mg/dL 이상
21%
고콜레스테롤증
200-239mg/dL
32%
47%
분
류
정
상
200mg/dL 이하
최
적
160-180mg/dL
인구의 90% : 콜레스테롤 수치저하가 권장됨
고콜레스테롤증의 심각성

JAMA 1999 232:254-60
CH 3
CH 3
HO
심혈관질환
40대 돌연사
치매
콜레스테롤 저하 의약품



세계 의약품 시장의 최대 의약품군
연간 300억불 시장
15-20% 성장률
1) 콜레스테롤 생합성 억제제


Lescol (Novatis)
Lipostat (Bristol-Myers Squibb)
2) 담즙산 제거 수지


Colestid (Pharmacia and Upjorn)
Questran (Bristol-Myers Squibb)
3) 피브릭산 유도체



Atromid (Zeneca)
Bezalip mono (Bristol-Myers Squibb)
Lopid (Parke-Davis)
4) 자연계 추출물
콜레스테롤 저하 의약품의 문제점
1) 콜레스테롤 생합성 억제
독성학적 부작용
물리적 부작용
3) 피브릭산 유도체
저하효과 미미
4) 자연계 추출 steroid
생산단가가 높음
Patients in million
2) 담즙산 제거수지
20
Treated
Untreated
10
0
(http://www.americanheart.org)
기능성식품을 통한 예방
2002년 미국의 기능성식품시장 예측 파이
심장질환
87%
심장질환
암
에너지/대사
당뇨
기타
(Leatherhead Food, R. A., 1999; www.just_food.com)
콜레스테롤 대사 과정
LIVER
Intestine
R
COR
HO
OH
R
Bile acids
COR
HO
R
COR
HO
Cholesterol
HO
OH
Bile acids
Plasma
HO
LDL Cholesterol
OH
Bile acids
담즙산 제거수지 (의약품)의 원리
LIVER
INTESTINE
R
COR
HO
OH
R
Bile acids
COR
HO
R
COR
OH
Bile acids
HO
Cholesterol
HO
OH
Bile acids
Plasma
담즙산 제거수지
Cholesterol-Lowering
Lactic-acid Bacteria or
Bile acid sequestrants
콜레스테롤 저하
HO
LDL Cholesterol
담즙산 분해 미생물 (Biodrug)의 원리
LIVER
INTESTINE
R
COR
HO
OH
R
Bile acids
COR
HO
R
COR
OH
Bile acids
HO
Cholesterol
HO
OH
Bile acids
Plasma
담즙산 분해
미생물 (Biodrug)
Cholesterol-Lowering
Lactic-acid Bacteria or
Bile acid sequestrants
콜레스테롤 저하
HO
LDL Cholesterol
담즙산 분해 방법
H 3C
OH
CH 3
COOH
H3C
OH
CH 3
담즙산 분해 유전자
CH 3
CH 3
HO
H
Cholic acid
OH
HO
H
Deoxycholic acid
COOH
콜레스테롤 저하 유산균
Pseudomonas
sp.sp.
ATCC31753
Eubacterium
VPI
담즙산분해 유전자군
유산균
담즙산분해유산균
담즙산 분해 효과
14
C-DCA &
14
C-CA ( mM)
DCA
CA
100
80
60
40
20
0
0
10
20
30
40
50
60
Time course (min) of the degradation of
14
C-CA and14C-DCA in MRS media
콜레스테롤 저하 효과
혈중 또는 혈청 콜레스테롤 (mg/dL)
급이기간
정상 유산균 발효유
담즙산분해 유산균 발효유
1주
105.3 ± 20.6
103.8 ± 19.9 (98 %)
2주
110.6 ± 28.6
106.6 ± 35.9 (89 %)
3주
107.1 ± 18.2
97.2 ± 40.2 (91 %)
4주
112.0 ± 23.6
93.4 ± 19.3 (83 %)
Biodrug의 우수성





뛰어난 효과
효과의 인위적 조절이 가능함
부작용이 없음
생산원가가 낮음
생산공정이 단순함
비만(Obesity)의 심각성
80%

64%

55%


1980
1990
2000
미국 성인의 비만율
미국 성인의
과반수가 비만
O 세대
각종 성인병의
직간접 요인
미국 연간 비만
관련 의료비용;
300억불
(40조원)
항비만 Biodrug
지방
지방
Biodrug 소재화기술의 산업화
항비만 Biodrug, 항고콜레스테롤 Biodrug