한의학 처방원리에 의한 상승효과 과학적 근거 밝혀져

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구조 유사도 분석법 활용 ‘군신좌사’ 유용성 입증 KAIST 이상엽 교수 연구팀, 관련 논문 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 게재

다양한 효과를 가진 한약재를 복합적으로 처방해 독성을 줄이고 효과를 높이는 한의학의 처방원리인 ‘군신좌사(君臣佐使)’의 유용성이 밝혀져 관심을 모으고 있다.

KAIST 이상엽 특훈교수(생명화학공학과) 연구팀은 11일 “한약내 화합물과 인체대사 산물의 구조 유사도를 분석해 한약의 인체내 약효 작용원리를 규명하는 과정에서 한약의 다중성분이 상승효과를 통해 다중표적에 약효를 발휘한다는 사실을 확인했다”고 밝혔다.

이상엽 교수(교신저자)가 주도하고, 김현욱 박사(제1저자) 등이 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 지원하는 (재)유전자동의보감사업단을 통해 추진됐으며, 이번 연구결과는 생명공학 분야의 최고 권위지인 ‘네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)’ 3월호에 ‘A systems approach to traditional oriental medicine’라는 논문명으로 게재됐다.

한의학은 오랜 시간 동안 여러 질병의 치료 및 완화에 효과가 있다는 것을 보여주고 있지만, 한약의 다양한 성분으로 인해 임상을 통한 효능 검증에 어려움을 겪어 왔다. 이에 연구팀은 한약에서 발견되는 화합물들과 인체 대사산물들의 구조 유사도에 주목, 한의학의 화합물들이 구조가 유사한 대사산물의 합성 대사경로에 작용할 것으로 내다보고, 구조 유사도 분석법을 토대로 한약의 화합물들이 작용할 것으로 예상되는 대사경로들을 예측했다.

이를 위해 연구팀은 한약재에 포함된 화합물 중 구조가 밝혀진 1만여개를 분석하고, 인체 내에서 일어나는 대사작용을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 재현한 결과 3, 4가지 약재가 섞인 화합물 14종이 서로 상승효과를 내 급성골수백혈병, 유방암 등에 효과가 나타난 것을 확인했다.

연구팀 관계자는 “한의학의 중요한 특징 가운데 하나가 다수의 화합물들이 상승효과를 통해 약효를 발휘한다는 점인데, 한의학의 약효 원리가 명확히 밝혀진 화합물 조합들을 분석한 결과, 상승효과를 갖는 화합물 조합들은 대부분 주요 약효를 전달하는 화합물과 이를 보조하는 화합물로 구성돼 있었다”며 “이런 화합물 조합의 구성은 한의학의 처방 원리인 ‘군신좌사’와 유사한 점이 많았다”고 설명했다.

또한 그는 “약효원리가 밝혀진 상승효과를 띄는 화합물 조합들은 ‘군-신’, ‘군-좌’, ‘군-사’에 모두 해당하는 구성을 가지고 있었으며, 구조 유사도 분석을 적용해 본 결과 이들이 아미노산과 비타민 관련 대사경로에 주로 작용할 것으로 예측됐다”고 덧붙였다.

특히 그는 “이번 연구를 통해 간 독성 등 한약의 제약 요소를 극복하고, 동시에 서양의학 기반의 약물과 비견될 정도의 효능을 보인다는 것 등을 확인할 수 있었다”며 “앞으로 한약의 작용원리를 명확히 밝히고, 임상실험 및 인체 가상모델로 검증하는 것이 전통 천연물 기반의 신약을 개발하기 위한 과제”라고 밝혔다.

한편 ‘군신좌사(君臣佐使)’에서 임금에 비유되는 ‘군’은 가장 주된 약효를 제공하는 약이며, ‘군’의 약효는 신하에 비유되는 ‘신좌사’에 의해 극대화된다. ‘신’은 군약의 효력을 보조 및 강화하고, ‘좌’는 군약의 독성 완화 및 수반 증상의 해소를 목적으로 하며, ‘사’는 처방의 작용 부위를 질병 부위로 인도하고, 여러 한약을 중화하는데 사용된다는 한의학 처방 원리다.

강환웅 기자 [khw@akomnews.com]