HIV 치료약의 종류와 약의 기전

HIV에 대해 간략히 알아보고 치료약은 어떤것이 있고 그 약의 기전이 어떻게 작용하는지 간략히 알아보고자 합니다.

1.HIV란

HIV란 인간 면역결핍 바이러스(HIV, human immunodeficiency virus)를 말합니다. 사람면역결핍 바이러스는 레트로 바이러스로 RNA 유전물질로 숙주의 DNA를 변화시켜 증식한다.

 

HIV는 신체의 모든 조직에서 발견되지만 감염된 사람의 체액 (정액, 질의 유체, 혈액 및 모유)을 통해 전염된다. 우리에게 흔히 알려진 AIDS(후천성 면역 결핍 증후군)는 HIV (human immunodeficiency virus)라고 불리는 바이러스에 의해 유발된 증후군으로 이 질병은 면역 체계를 변화시켜 사람들을 감염과 질병에 훨씬 더 취약하게 만들고 증후군이 진행되면서 질병에 대한 감염성이 악화된다.

 

HIV는 T 세포의 일부인 CD-4 세포라고 불리는 면역 세포를 공격하는 바이러스이고 에이즈는 증후군으로 HIV 감염의 진행 단계에 나타날 수 있는 의학적 상태이다. 즉, 다시 말해서 HIV는 바이러스, 에이즈는 의학적 상태를 나타낸다. HIV 감염으로 에이즈가 발생할 수 있다. 그러나 AIDS 발병 없이도 HIV에 감염될 수 있다. 치료가 행해지지 않으면 HIV가 진행될 수 있으며 결국 대다수의 경우 에이즈로 발전하게 된다.

 

HIV에 의해 발생하는 AIDS는 HIV의증식을 억제하는 약물이 다수 개발되었음에도 불구하고 아직 완치가 불가능하다. 다만 기전이 서로 다른 항 레트로바이러스 약물을 복합한 HAART(highly active antiretroviral therapy) 치료는 HIV 양성반응자와 에이즈 환자의 생존기간을 연상시키는데 그치고 완전히 체내에서 제거하지는 못하고 있다. 이유는 HIV의 유전자가 RNA에서 DNA로 바뀐후 숙주세포의 DNA에 끼어들어 마치 숙주세포의 유전자인척을 하기 때문이다. 지금까지 나온 HIV치료약들은 이 바이러스가 증식할 때를 노력 증식을 방해해서 바이러스를 최대한 제거하는 방법을 사용할뿐 완전 제거는 아직 이루어지지 않았다.

2.치료제

현재 HIV 나 에이즈에 대한 치료법은 딱떨어지는 치료법은 아직 발견되지 않았다. 에이즈 치료제는 HIV가 체내에 처음 들어왔을 때 바이러스 RNA에서 바이러스 DNA가 복제되는 과정을 막는데 초점을 두고 있다. 에이즈 치료제 아지도타미닌(AZT)는 바이러스 효소가 바이러스 DNA가 만들어지는 것을 중단시키도록 설계되었고 처음에는 경이적인 치료약처럼 보였으나 후에는 내성이 생겨서 이 치료제에 내성을 갖는 HIV변이체를 생성했기 때문이다. 따라서 대부분의 치료는 바이러스의 진행을 막거나 더디게 하여 HIV 환자들이 비교적 길고 건강한 삶을 살 수 있도록 돕는 역할을 한다.

 

2.1 노출 후 예방법(Post-exposure prophylaxis: PEP, 펩)

개인이 지난 72 시간 (3 일) 이내에 바이러스에 노출되었다고 생각하면 PEP(노출 후 예방법)라고하는 항 HIV 약물이 감염을 중단시킬 수 있다. 바이러스와 접촉한 후 가능한 한 빨리 치료를 받아야하고 PEP는 4 주간 지속되는 치료로 총 28일 걸리며 HIV 치료는 치료가 끝난 후에도 계속된다. 보통 Truvada, raltegravir같은 항레트로 바이러스제고 HIV 음성이지만 감염위험이 높은 성인에서 성관계로 매개되는 HIV-1 감염을 예방한다. Pep의 원리는 항말라리아제 비슷해서 HIV가 없는 사람이 혈류 및 생식기 및 직장에 약물농도가 특정수준으로 높아질 만큼 항레트로바이러스를 복용해서 HIV를 예방하는것으로 이러면 HIV가 정착하지 못하기에 당사자는 음성인 채로 남게 된다. 가장 흔히 사용되는 트루바다는(테노포비르와 엠트리시타빈 두약이 포함된 알약)이 부작용이 작고 오랫동안 체내에 남기에 선택되었다.

 

2.2 항 레트로 바이러스 약물

HIV는 항 레트로 바이러스 (ARVs)로 치료된다. 치료법은 HIV 감염과 싸우고 신체의 바이러스 확산을 늦추게한다. 일반적으로 HIV에 감염된 사람들은 HAART(매우 활동적인 항 레트로 바이러스 요법) 또는 cART(항 레트로 바이러스 요법)의 조합을 복용한다. Antiretrovirals 아래 다수 subgroups가 있다; 이들은 다음을 포함한다 :

 

-2.2.1 프로테아제 억제제

단백질의 펩타이드 결합을 가수 분해 하는 효소인 단백 분해 효소의 활성을 저해하는 물질로서 프로테아제는 HIV가 복제해야하는 효소이다. 이름에서 알 수 있듯이 프로테아제 억제제는 효소에 결합하여 HIV의 작용을 억제함으로써 HIV가 스스로 복제하는 것을 방지한다. 여기에는 atazanavir / cobicistat (Evotaz), lopinavir / ritonavir (Kaletra) 및 darunavir / cobicistat (Prezcobix)가 포함되어 있다.

 

-2.2.2 Integrase 억제제

HIV는 인테그라아제 효소를 필요로하는 T 세포를 감염시킨다. 즉 역전사를 거쳐 생성된 HIV 기원의 DNA는 사람 세포의 핵 안에 있는 사람의 DNA에 끼어들어가는데, 이렇게 끼어들어가는 과정을 매개하는 것이 HIV가 가지고 있는 통합효소(integrase)이다. 이 약은 바로 그 단계를 예방하는 것으로 Integrase 억제제는 많은 사람들에게 효과적이며 부작용을 최소화하기 때문에 치료의 첫단계로 종종 사용된다. Integrase 억제제는 elvitegravir (Vitekta), dolutegravir (Tivicay) 및 raltegravir (Isentress) 등의 약제가 있다.

 

-2.2.3 뉴 클레오 사이드 / 뉴클레오티드 역전사 효소 억제제 (NRTI)

"핵무기(nukes)"라고도 불리는이 약물들은 복제를 시도하고 더 많은 복제물을 만들려고 할 때 HIV에 간섭한다. 뉴 클레오 사이드 역전사 효소 억제제(NRTI)와 뉴클레오타이드 역전사 효소 억제제(NtRTI)는 비슷한 작용 기전을 가지고 있기 때문에 보통 단일 약물 부류로 간주된다.

역전사가 이들 약물의 존재 하에서 일어날 때, 그들은 새로운 프로 바이러스 DNA 조각의 생성을 방해하고 역전사 효소는 세포 내 공급원으로부터 천연 뉴클레오타이드를 차지하는 대신 NRTI 또는 NtRTI 3인산염을 대신 사용할 수 있다. 이 약물은 천연 뉴클레오티드와 구조가 약간 다르므로 필요한 화학 결합을 형성 할 수 없으며 체인을 계속 유지하기 위해 천연 뉴클레오티드를 추가 할 수 없다. HIV에는 이러한 실수를 바로 잡을 수있는 메커니즘이 없기 때문에 NRTIs와 NtRTIs는 역전사를 방해하여 HIV 복제를 중단시킬 수 있다.

NRTI에는 abacavir (Ziagen), lamivudine / zidovudine (Combivir) 및 emtricitabine (Emtriva)

 

-2.2.4 비 뉴 클레오 시드 역전사 효소 억제제 (NNRTIs)

비 뉴 클레오 사이드 역전사 효소 억제제 (NNRTI)는 효소에 직접 결합하여 역전사 효소를 방해한다. 이들은 역전사 효소의 다른 부위에서 작용하고 바이러스 DNA에 통합되지 않기 때문에 뉴 클레오 사이드 역전사 효소 억제제와 경쟁하지 않는다. NNRTI는 NRTI와 비슷한 방식으로 작동하므로 HIV가 복제하기가 더 어려워진다. 부작용으로는 기본적으로 피부 발진(rash)과 간독성적(hepatotoxicity)이 있으며, 에파비렌즈(Efavirenz)는 임산부에겐 사용할 수 없다. 또한 중추신경계(CNS) 관련 부작용을 일으키기도 한다. 그 외 Nevirapine 및 Delavirdine 등의 종류가 있으며 2011년 개발된 rilpivirine이 많이 쓰이고 있다. 라이센스가 부여 된 NNRTI는 다음과 같습니다: EFV에 파비 렌즈 ( Sustiva / Stocrin )/ ETR etravirine ( Intelence )/ NVP 네비 라핀 ( Viramune )/ DLV delavirdine.

 

-2.2.5.케모카인 공동수용체 길항제

CCRF라고도하는이 약물은 HIV가 세포에 들어가는 것을 차단한다. 케모카인 수용체 CXCR4는 암세포의 침윤과 이동에 관여하는 것으로 밝혀져 CXCR4의 움직임을 저해하는 수용체 길항제의 역할을 하고 암세포 전이를 막아 항암작용을 기대할 수 있으나 아쉽게도 다른 약들이 더 효과적이기 때문에 현재 미국에서는 거의 사용되지 않는다.

 

-2.2.6 엔트리 억제제

엔트리 억제제는 HIV가 T 세포로 들어가는 것을 막는다. 이 세포에 접근하지 않으면 HIV가 복제될 수 없다. 케모킨 보조 수용체 길항제와 마찬가지로, 이들은 현재 미국에서는 거의 사용되지 않는다. 보통은 enfuvirtide, maraviroc가 사용되고 이중 enfuvirtide는 gp41이라는 단백질과 결합하여, 바이러스의 진입을 차단합니다. 부작용은 호산구 증가증((eosinophilia)이 발생하여 피부 병변이 발생할 수 있습니다. 위의 약들 조합이 치료에 사용되고 정확한 혼합량은 각 경우에 맞게 조정된다. HIV 치료는 대개 영구적이며 평생 지속된다. HIV 치료는 일상적인 복용량을 기준으로 매번 정기적으로 복용해야 한다. 여러 가지 부작용이 있지만 가능한 구역질, 피로, 설사, 두통, 피부 발진 등이 일반적이다.

 

2.3 보완 대체 의학

널리 사용 되긴 했지만, 허브 약과 같은 대안 또는 보완 약물은 그리 큰효과를 보여주지는 못했다. 무기물 또는 비타민 보충제가 전반적인 건강을 호전시키고 면역력을 높여 줄 수 있지만 이러한 옵션 중 일부는 비타민 보충제라 할지라도 ARV와 상호 작용할 수 있으므로 세심한 주의가 필요하다. 최근에는 줄기세포를 이용한 치료법이 도입되었다. 원래 가장 효과적인 치료제는 항-레트로 바이러스성 약물의 지속적인 투여로 현재, 효과적인 백신은 전무한 상태이다. 그러나 쉽게 돌연변이가 되는 바이러스 능력으로 약물-내성 병원체의 출현을 유도하여 HIV 치료를 어렵게 만들고 있다. 

현재, 네덜란드 과학자들은 HIV에 대항하는 고유의 면역계를 가진 새로운 줄기세포 치료법을 개발하였으며 이는 HIV 치료제에 대한 효과적인 해결 방안으로 주목 받고 있다. 이 새로운 접근 방법은 암스테르담 대학의 Ben Berkhout 교수에 의해 제안되었고 그는 한번의 치료 후에 장기간 동안 효과가 지속되는 새로운 유전자 치료법을 선보였다. 이 치료법은 항 바이러스성 DNA가 환자 자신의 면역세포로 운반되어 바이러스 감염에 대항하는 원리이다. HIV 감염 환자들에게 대체 요법으로 제공될 수 있으며 이 치료법이 적용되면 더 이상 정기적인 항 바이러스성 치료를 받지 않아도 된다. 환자 자신의 골수에서 유래한 말초혈액 줄기세포에서 추출하고 정제한 항 바이러스성 DNA는 실험실내에서 그 줄기세포들로 이동되며, 그 후에 인체에 재투입된다. 이동된 DNA는 병을 유발하는 HIV 바이러스성 유전자의 주요 역할을 나타내는 작은 RNAs 분자에 암호화되고 그 작은 RNAs 분자들은 바이러스성 유전자에 근접하기 전까지 면역세포 안에서 떠있는 상태로 존재하게 된다. “RNA 간섭(RNAi)”으로 알려진 이 유전자들은 바이러스성 성분의 중요한 성분 생산을 막고 줄기세포로 전이된 항 바이러스성 DNA는 환자 면역계의 대부분을 재건하는데 도움을 주게 된다. 줄기세포는 지속적으로 다른 모든 면역세포에서 유래된 ‘마스터 카피(master copy)’ 세포로 분열되며, 이는 줄기세포 공학에 의한 항 바이러스성 DNA에 의해 생성된 모든 면역 세포에 의해 유전되게 된다.

 

마무리: 최근 연구: 최신 연구 결과 및 치료법 업데이트

 

최근 연구에 따르면 HIV 및 에이즈 치료 분야에서 중요한 발전이 이루어지고 있다. 

HIV 예방 치료법: PrEP (Pre-Exposure Prophylaxis)와 PEP(Post-Exposure Prophylaxis)의 중요성이 부각되고 있다.

PrEP는 HIV 감염 위험이 높은 사람들에게 HIV 감염을 예방하는 데 사용되는 치료법이다. PEP는 HIV에 노출된 후 72시간 이내에 항바이러스 치료를 시작하여 감염을 예방하는 데 사용된다. 

치료법 개선: 현재 사용되는 항레트로바이러스 요법(ARV therapy)의 효과성과 부작용에 대한 연구가 진행되고 있다. 더 효과적인 약물 조합 및 치료법 개선을 위한 연구가 진행 중이며, 이를 통해 환자들의 치료 효과를 향상시키고 부작용을 최소화하는 데 기여할 것으로 기대된다.

백신 연구: HIV 예방을 위한 백신 개발에 대한 연구도 지속되고 있다. 현재까지 HIV에 대한 효과적인 백신은 개발되지 않았지만, 다양한 연구가 이루어지고 있으며 향후 백신 개발에 대한 희망이 있다.

이러한 연구 결과 및 치료법 업데이트는 HIV 및 에이즈 관련 질병 예방과 치료에 대한 지속적인 향상을 이끌어 낼 것으로 기대되고 있다.