남성용 피임약 개발을 위한 유망한 접근법

지난 60년 동안 세계 인구는 2.6배 이상 증가했습니다. 이러한 증가세는 계속되고 있으며, 2037년에는 인구가 2022년 80억 명에서 90억 명으로 증가할 것으로 예상됩니다. 이러한 수치는 가족 계획의 필요성을 강조하지만, 최근 수십 년 동안 피임법의 획기적인 발전은 거의 없었습니다. 특히 남성의 경우, 아직 경구 피임약이 개발되지 않았습니다.

Science 저널 에 발표된 한 연구에 따르면, 베일러 의대의 연구진과 동료들은 동물 모델을 통해 새로운 비호르몬 정자 특이적 방법이 가역적 남성 피임에 대한 유망한 옵션을 제공한다는 것을 보여주었습니다.

"연구자들이 오랫동안 남성용 피임약을 연구해 왔음에도 불구하고, 아직 남성용 피임약은 개발되지 않았습니다."라고 베일러 의과대학 병리학 및 면역학과 학과장이자 신약개발센터 소장인 마틴 마추크 박사가 말했습니다.

"이 연구에서 우리는 새로운 접근법에 초점을 맞췄습니다. 남성과 쥐 모두의 생식 능력에 필수적인 단백질인 세린/트레오닌 키나제 33(STK33)을 억제하는 소분자를 찾는 것이었습니다."

이전 연구에서는 STK33이 기능적 정자 형성에 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌습니다. Stk33 유전자가 발현되지 않은 생쥐는 정자 생성 이상과 정자 운동성 저하로 인해 불임이 발생했습니다. 남성의 경우에도 STK33 유전자 돌연변이는 같은 이유로 불임을 유발합니다. 중요한 것은 이러한 생쥐와 남성 모두 다른 결함이 없으며 고환 크기가 정상으로 유지된다는 것입니다.

베일러 의과대학에서 30년간 재직하며 여러 명망 있는 직책을 맡은 마츠크는 "STK33은 안전성에 대한 우려가 최소화된 남성 피임에 유망한 표적인 것으로 보인다"고 말했다.

강력한 STK33 억제제 발견 "우리는 DNA 암호화 화학(DEC-Tec) 기술을 사용하여 수십억 개의 화합물을 스크리닝하고 강력한 STK33 억제제를 발견했습니다."라고 마츠카 연구실의 박사후 연구원인 안젤라 쿠 박사는 말했습니다. "저희를 비롯한 여러 연구팀이 이 접근법을 사용하여 강력하고 선택적인 키나제 억제제를 발견했습니다."

연구진은 강력한 STK33 억제제를 발견하고, 더욱 안정적이고 강력하며 선택성이 높은 변형 버전을 개발했습니다. "이러한 변형 버전 중 CDD-2807이 가장 효과적이었습니다."라고 쿠 박사는 덧붙였습니다.

"그런 다음 마우스 모델에서 CDD-2807의 효능을 시험했습니다."라고 Matsuk 연구실의 박사후 연구원인 연구 공동 저자인 코트니 M. 서튼 박사는 말했습니다. "다양한 용량과 치료 일정을 평가한 후, 마우스의 정자 운동성과 수, 그리고 암컷 수정 능력을 확인했습니다."

CDD-2807은 혈액-고환 장벽을 효과적으로 통과하여 저용량 마우스에서 정자 운동성, 정자 수, 그리고 생식력을 감소시켰습니다. Sutton은 "CDD-2807 치료로 인해 마우스에서 독성 징후가 나타나지 않았고, 약물이 뇌에 축적되지 않았으며, Stk33 유전자 결손 마우스와 STK33 돌연변이 남성에서 나타났던 것과 달리 고환 크기에도 변화가 없다는 것을 확인하여 기뻤습니다."라고 말했습니다.

"중요한 점은 피임 효과가 가역적이라는 점이었습니다. CDD-2807 투여를 중단한 후, 생쥐의 정자 운동성과 수가 회복되었고, 다시 생식 능력을 회복했습니다."

"저희 논문에서는 STK33의 최초의 결정 구조도 제시했습니다."라고 베일러 의과대학 생화학 및 분자 약리학과 조교수이자 댄 L. 던컨 종합 암 센터 회원인 공동 연구 저자인 김초엘 박사가 말했습니다.

"저희의 결정 구조는 강력한 억제제 중 하나가 STK33 키나제와 3차원적으로 어떻게 상호작용하는지 보여주었습니다. 이를 통해 더 나은 약물 특성을 가진 최종 약물인 CDD-2807을 모델링하고 설계할 수 있었습니다."

"이 연구는 베일러 신약 개발 센터 팀과 협력자들에게 진정한 돌파구였습니다."라고 베일러 의과대학 병리학 및 면역학, 생화학 및 분자 약리학 조교수이자 연구 공동 저자인 민싱 텡 박사는 말했습니다. 텡 박사는 텍사스 암 연구소(Texas Cancer Research Institute)의 과학자이자 베일러 댄 L. 던컨 종합 암 센터(Dan L. Duncan Comprehensive Cancer Center)의 일원이기도 합니다.

"유전적으로 검증된 피임 표적을 시작으로, STK33이 화학적으로도 검증된 피임 표적이라는 것을 보여줄 수 있었습니다."

마츠크 박사는 "앞으로 몇 년 안에 우리의 목표는 이 STK33 억제제와 CDD-2807과 같은 화합물을 영장류에서 더욱 평가하여 가역적 남성 피임제로서의 효능을 확인하는 것입니다."라고 결론지었습니다.