의약품으로 활용 가능한 치명적인 뱀독

12 11월, 2020
사람들이 먹는 혈압약 중에는 뱀독을 원료로 쓰는 약도 있다.

뱀을 무서워하는가? 현재 3천 종이 넘는 뱀이 있지만 뱀독 중 인간에게 해를 끼칠 수 있는 종류는 450종밖에 되지 않는다. 뱀독 중독으로 사망하는 사람은 매년 10만 명 정도이며 주로 아시아, 아프리카와 남미에서 사고가 발생한다. 그런데 사망률이 높은 뱀독으로 인류의 생명을 구하는 의약품을 만든다는 사실도 아는가?

뱀은 먹잇감과 천적을 공격하기 위해 종별로 특유의 독을 품고 있다. 과학계에서는 자연이 만든 독 성분을 연구하려 의약품으로 활용하려는 연구를 추진 중이다.

방어와 포식을 위한 뱀독

우선 뱀독은 다양한 성분을 포함한다는 사실을 기억하자. 뱀독은 약효 성분이 있는 복합 물질이라고 볼 수 있다.

독은 종별로 그 성분이 다르다. 같은 종이라고 해도 서식지, 나이, 성별과 먹이에 따라서 독 성분에 조금씩 차이가 생기며 주된 기능이 달라지기도 한다.

  • 예를 들어 신경계에 영향을 미치는 신경독에 중독되면 뇌로 신호 전달이 되지 않아서 마비 증상이 나타난다
  • 헤모톡신 또는 혈액독은 순환계에 이상을 일으키는데 적혈구를 파괴하여 항응고 효과를 발생한다. 또 혈압을 비정상적으로 떨어뜨리는 작용도 한다
  • 미코톡신 또는 진균독은 근육계를 손상하여 근세포를 죽이고 근수축을 막아서 괴사를 유발한다

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뱀독 해독제

의약품으로 탈바꿈한 뱀독

여러 연구에 따르면 뱀독은 특정 기능을 수행하기 위해 수백만 년간 진화한 것이다. 과학자들은 오랜 역사가 스민 뱀독을 연구하여 인류에 도움이 되는 효율적인 의약품을 만들기 위해 애쓰고 있다.

뱀독의 섬세한 선택적 작용 때문에 의약품으로의 개발이 가능하다. 부작용이 발생할 가능성이 작고 아주 소량으로도 원하는 결과를 볼 수 있는 것이 뱀독의 장점이기도 하다.

현재 뱀독을 원료로 한 항암제, 당뇨병약, 진통제 등 셀 수 없이 많은 신약이 개발되고 있으며 이미 시판 중인 뱀독 성분의 의약품도 있다.

전문가들은 아직 미확인된 동물 독 종류가 약 2천만 가지라고 추정한다

고대에서도 활용되었던 뱀독

뱀독은 수천 년 전부터 아유르베다 의학, 동종의학과 전통/민간의학에서 약재로 활용됐다.

고대 그리스에서는 뱀을 의학의 신으로 여겨서 의사와 약사의 상징으로 쓰이기도 했다.

아유르베다 의사들은 뱀독을 진통, 항염 및 관절약으로 썼으며 한의학에서는 수백 년간 뱀독으로 아편 중독을 치료했다. 또 인도에서는 아편과 뱀독을 섞은 진통제를 쓰기도 했다.

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이미 시판 중인 뱀독 의약품

뱀독을 원료로 하는 신약 개발은 전 세계적으로 활성화하고 있으며 이미 검증을 거쳐 상용화한 뱀독 성분의 약도 많다. 뱀독은 대부분 다양한 방식으로 항응고 효과를 내기 때문에 심장마비 치료제로 쓰이기도 한다.

  • 고혈압과 심부전을 치료하는 캡토프릴, 엑세나타이드, 리라글루티드와 엡티피바티드는 모두 브라질의 하라라카 살모사 독으로 만든다. 특히 캡토프릴은 1970년대 만든 최초의 뱀독 성분 의약품이다
  • 검정 피그미 방울뱀의 독 성분은 급성 심허혈을 예방한다
  • 톱비늘 살모사 독은 항 혈소판 응집 효과가 있는 티로피반을 만드는 데 쓰인다
  • 브라질 살모사 종의 정제된 독은 급성 심장마비, 협심증과 돌발성 난청 치료제로 활용한다
  • 창머리 독사의 독은 다양한 종의 출혈을 치료한다

새로운 진통제 재료

뱀독의 독성은 또 새로운 진통제로도 개발될 수 있는데 남방 방울뱀 독의 크로탈피나 성분은 오피오이드 수용체를 조절하여 통증을 완화하는 효과가 있다.

2012년, 검은맘바 독의 진통 효과가 발견됐는데 맘바진스라는 성분이 뉴런의 이온 통로를 폐쇄하여 통증 전달을 어렵게 한다는 사실이 확인됐다.

뱀독을 진통제로 활용하는 연구는 이온 통로 연구를 재조명하게 됐고 모르핀 같은 약물과 달리 맘바진스는 오래 사용해도 내성이 생기지 않는 장점까지 발견됐다. 학계에서는 이러한 독 성분이 모르핀을 대체할 비중독성 약물 개발로 이어지기를 바라고 있다.

3FX에 관한 새로운 발견

뱀독에 포함된 단백질 독성분은 특별한 분자 구조를 이룬다. 3FX(three-finger toxins)라고도 불리는 단백질 독성분은 대부분의 뱀독과 반응한다.

단백질 독성분은 혈관 내 작용 덕분에 의약품 원료로도 쓰이는데 무스카린성 아세틸콜린성 수용체(MTα)는 혈압 치료제로 활용되며 KT-6.9 성분은 혈전 질환 치료에 쓰인다.

현재 3FX의 단백질 서열이 700종 이상 밝혀졌으며 매일 새로운 발견이 이어지고 있다.

최근 10년간 3FX에 관해 몰랐던 사실이 밝혀지고 있으며 그중에는 3FX의 구조적 변화와 생물학적 활동이 있다. 다음은 3FX에 관한 의외의 발견이다.

  • 면역 요소 수용체와의 상호 작용
  • 제2형 당뇨병 치료에 쓰일 수 있는 인슐린 수용체(카디오톡신 1)에 대한 영향
  • 남성 불임 치료에 쓰일 수 있는 액티플라겔린(정자 운동 활성화에 작용)
뱀독 마취

의외의 발견

뱀독은 뱀뿐만 아니라 인류의 치료제로도 유용하다. 새로운 사독 혈청이 개발되어 뱀독 사망률을 줄이는 것도 학계의 목표다.

뱀독을 활용한 신약이 개발된다면 심장마비, 뇌졸중은 물론 암까지 치료할 수 있으니 뱀독에 숨겨진 신비가 빨리 밝혀지기를 바란다.

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