지난 1981년부터 2005년까지 개발된 단일성분 화합물 847개를 이용한 의약품 중 5%는 천연물에서 분리된 저분자 물질로부터 개발된 의약품이란 결과보고가 있다. 그 중 약 27%는 천연물에서 분리된 화합물의 유도체이며 나머지 527개의 제품은 화학적으로 합성된 의약품이다. 특히 항암제는 1940년대 이후 개발된 의약품 중 73% 이상이 화학적으로 합성되지 않았으며 이중 46%로는 천연추출물을 그대로 이용했거나 유도체를 합성한 것으로 보고되고 있다.
강세찬 교수는 “앞으로는 항암제뿐만 아니라 다양한 질환에 대한 의약품 또한 천연추출물 또는 유래물질로 개발될 것으로 예측된다”라며 이에 대한 연구개발이 지속적으로 활발히 이루어져야 할 때라고 말한다.

천연물을 이용한 항암제, 관절염·비만·당뇨치료제 등 연구

강세찬 교수가 이끄는 세명대학교 자연약재과학과 천연물과학연구실(이하 천연물과학연구실)은 생약 등의 천연자원식물로부터 합성의약품에 비해 전통적으로 안전성이 담보된 천연물 신약을 중점개발하며 지역의 우수한약을 이용한 지역경제활성화에 이바지하고 있다.
지난 2008년 20여 평의 실험실습실에서 시작해 현재 천연물화학연구와 생화학적연구, 동물시험연구를 수행할 수 있는 실험실을 구축한 천연물과학연구실은 주로 식물성 한약을 포함한 자연에서 얻어지는 식물체로부터 건강기능식품, 기능성화장품, 의약품 소재를 개발한다. 또한 자생식물로부터 다양한 성분들이 서로 상호작용하면서 혼합되어 있는 형태로서의 식물 조추출물(crude extract), 다양한 용매를 이용하여 분획된 용매분획물(solvent fraction) 및 식물유래 성분을 분리하거나 추출하여 항암제, 관절염치료제, 비만치료제, 당뇨치료제 등의 개발연구를 중점적으로 수행하고 있다.
특히 신약개발에 있어서 임상을 제외한 전 분야의 실험법과 인력을 보유하고 있는 천연물과학연구실은 ▲천연물신약개발에 필요한 탐색단계의 효소를 이용한 assay ▲동물세포에서의 작용기전 연구 ▲식물로부터 유효성분을 규명하기 위한 물질분리 ▲최적추출공정개발 및 최적의 추출물로부터 유효기능성을 규명하기 위한 동물시험 ▲인체의 유해성을 미리 평가하기 위한 전임상 안전성평가 예비연구 등이 활발히 이루어지고 있다.
이를 위해 현재 생화학연구를 위한 스크리닝실과 천연물물질분리를 위한 천연물화학연구실, 전임상 유효성평가를 위한 동물실험실을 운영하고 있는 천연물과학연구실은 같은 과의 식물분류학 전공교수인 강신호 교수와 함께 전국의 자생식물을 수집하여 식물추출물 자료실도 구축했다. 또한 의약품 개발의 첫 단계인 가장 임상에 가까운 질병치료 탐색법을 개발하여 다양한 질환에 대한 screening을 수행하고 있는 천연물과학연구실은 이로부터 얻어지는 기초 데이터를 바탕으로 하여 질환동물모델에 적용함으로써 천연물신약후보물질을 도출하고 있다.

다양한 국책과제와 기업과의 공동연구 수행
천연물과학연구실은 매년 능력 있는 10여 명의 3, 4학년 학부생을 육성하며 연구 인력을 확보, 대학원생과 연구원 및 박사후 연구과정을 포함하여 15명의 연구원 및 연구보조원과 함께 2년 동안 농림수산식품부의 3개 과제, 지식경제부 및 중소기업청의 2개 과제, 식품의약품안전평가원 1개 과제, 농진청 바이오그린21의 1개 과제 등 다양한 국책과제와 기업과의 공동연구를 수행하고 있다.

천연물과학연구실은 지난 2년간의 연구결과물로 자생식물로부터 류마티스성관절염 및 소염진통효과가 있는 신약후보물질을 도출하여 (주)신풍제약으로의 기술이전 및 국책공동연구사업을 진행하고 있다.
또한 (주)아이지에스와의 공동연구를 통하여 천연물 비만치료제를 개발하여 제약사와의 파트너쉽 구축을 준비하고 있으며, (주)스템싸이언스와 함께 백혈구 감소로 인한 면역저하에 따른 다양한 질병을 타깃으로 한 홍삼주사제를 세계최초로 개발하고 있다.
특히 천연물과학연구실은 천연물에서 세계최초로 자가식세포작용을 촉진하는 물질분리에 성공해 한국원자력연구원과 방사선 종양치료 및 기존 합성항암제에 대한 부작용경감 천연물유래 항암보조제에 대한 공동연구를 진행하고 있다. 아울러 미국 NCI에서 주로 이용되고 있는 항암제평가기술을 토대로 자기소화작용과 세포독성항암제에 대한 연관관계도 규명하고 있다.
의약품뿐만 아니라 농림기술개발과제를 통해 얻어진 상황버섯에센스 오일개발 기술을 이용해 아토피치료용 화장품에 대한 기초연구를 수행한 천연물과학연구실은 제주하이테크산업진흥원과 함께 세명대학교 RIC센터에서 임상을 수행하여 ‘아토사랑’이라는 제품을 출시한 바 있다. 현재 ‘아토사랑’은 강세찬 교수와 공동연구를 수행하고 있는 (주)터틀팜이 소비자들이 신뢰하고 있는 약국유통을 통하여 판매를 촉진하고 있다.
강세찬 교수는 “이는 제주산 동백유로부터 직접 상황버섯의 정유성분을 추출하고 천연물과학연구실에서 입증한 보습효과가 있는 율초 및 IgE생성 억제, 그리고 histamine분비 억제기능이 있는 붉가시나무 추출물 등을 활용하여 개발한 것”이라고 설명했다.
앞으로 천연물과학연구실은 가장 임상에 가까운 시험법을 계속 개발하여 효율적으로 신약을 개발하고 학술적으로도 가치 있는 연구와 개발을 지속적으로 수행할 예정이라고 밝혔다.