[바이오타임즈] 메디톡스와 대웅제약의 보톡스 균주도용 분쟁은 아직도 결론나지 않고 있다. 보톡스는 일반인들에게 익숙한 단어가 된지 오래다.
일명 보톡스라고 알려진 보툴리눔 독소(Botulinum toxin)는 단순히 주름개선에만 사용되는 것이 아니라 치료제로서의 영역을 확대해 나가고 있다. 보툴리눔 독소는 과연 무엇이고 기작은 어떠한지 살펴보기로 한다.
보툴리눔 독소는 혐기성 세균인 보툴리눔균에 의해 만들어지는 신경독소로서, 신경전달물질인 아세틸콜린의 방출을 억제함으로써 근육을 이완 시키는 역할을 한다. 즉, 신경근 연접부위(neuromuscular junction)에서 연접 전 종말(presynaptic terminal)에서 분비되는 신경전달물질인 아세틸콜린의 방출을 차단하여 신경마비를 유발하는 것이다.
보툴리눔 독소의 역사
18세기 말 독일 남부의 뷔르템베르크 지방에서 상한 육류와 소시지를 섭취하고 다수의 사망자가 발생한 사건이 발생했다. 이후 독일의 과학자 Justinus Kerner(1786~1862)는 1820년 76명의 보툴리눔 중독증 환자를 정리하고 이를 “소시지 중독증”이라 명명하였다.
그는 저서에서 근육의 이완이나 선 분비 저하, 위장관 근육과 방광 근육의 마비 등 보툴리눔 중독증의 증상을 구체적으로 묘사하였다.
이후, 치료 목적으로 사람에게 직접 보툴리눔 독소를 사용한 사람은 안과의사 Alan B. Scott으로 1980년 안검 경련(blepharospasm)과 사시(strabismus) 환자를 대상으로 보툴리눔 독소를 처방하였다.
국내 허가 받은 보툴리눔제제
1989년 처음으로 보톡스(BotoxⓇ)가 미국의 FDA 승인을 얻었으며, 국내에서 식약처의 허가를 받은 보툴리눔제제는 아래와 같다.
참고로 보툴리눔제제는 근육을 움직이는 신경전달물질의 방출을 막아 근육의 사용을 저하시키는 성분을 함유한 의약품인 반면, 필러는 볼륨이 부족한 부위에 특정한 물질을 채워 넣는 의료기기라는 점에서 다르다.
보툴리눔 독소의 작용기전
보툴리눔 독소의 작용기전을 이해하기 위해서 먼저 정상 신경근 접합체의 신호 전달과정을 살펴보면 다음과 같다. 콜린성 신경전달 과정은 크게 합성, 저장, 방출, 결합, 유리, 재흡수의 6단계로 구성되어 있다.
콜린(choline)이 세포 외액(ECF)에 서 콜린성 신경의 세포질 내로 이동하면 아세틸콜린 CoA라는 효소에 의해 아세틸콜린(acetylcholine)으로 변환되어 과립(granule) 형태로 시냅스 소포체 안에 저장되게 된다.
활동 전위가 신경말단에 도착하면 전압 의존성 칼슘 통로가 열리면서 세포질 내 칼슘 농도가 증가하게 되고 SNARE(soluble nethylmaleimide sensitive factor attachment protein receptor) 단백질복합체에 의해 소포체가 신경말단에 결합하여 소포체가 융합하게 되고 소포체 안에 저장되었던 아세틸콜린이 방출되게 된다.
방출된 아세틸콜린은 후신경 말단의 니코틴성 수용체에 결합하게 되고 이차 전달체계를 활성화시켜 근섬유의 수축을 유발하게 된다. 이후 아세틸콜린은 빠르게 아세틸콜린 분해효소(acetylcholinesterase)에 의해 분해되어 콜린과 아세트산으로 분리되고 콜린은 다시 재흡수 되게 된다. (대한후두음성언어의학회지 2012)
모든 보툴리눔 독소의 혈청형은 비슷하게 말초신경에서 신경근 접합부 말단에서 아세틸콜린의 방출을 억제하여 신경전달을 차단한다
위의 정상 신경근 접합체의 신호 전달과정에서, 콜린성 신경 말단의 단당류와 결합한 후 세포내로 이입된 독소는 SNARE 단백의 기능을 억제한다. 이로 인해 아세틸콜린을 함유한 소포체가 융합하여 아세틸 콜린을 방출하는 것을 억제하게 되고 그에 따른 신경근 전달을 막는다.
보툴리눔 독소에 의해 차단된 콜린성 시냅스는 새로운 시냅스를 형성하여 대체를 하게 된다. 또한 차단된 기존의 시냅스는 서서히 재생하여 원래의 기능을 회복하게 되며 평균 3~4개월 지속된다.
보툴리눔 독소는 이미 안정성과 효능이 많이 입증된 상태로 사용이 편리하고 적용이 쉽다는 점에서 앞으로 적용 영역이 계속 확대될 것으로 예상된다.
[바이오타임즈=박세아 기자] psa@arg.co.kr
