윌리엄 C. 캠벨 (William C. Campbell)

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1 윌리엄 C. 캠벨 (William C. Campbell)
2015 노벨 생리의학상 수상자 생물학과 김선아

2 노벨상? 다이너마이트의 발명가인 스웨덴의 알프레드 노벨이 1895년 작성한 유언에 따라 매년 인류의 문명 발달에 학문적으로 기여한 사람에게 주어지는 상 독창성을 중시

3 William C. Campbell 1930년 6월 28일 아일랜드 출생 트리니티대 동물학과 졸업
머크앤컴퍼니 기생충학 시니어디렉터 미국 드류대학교 RISE 연구교수 1957~1990 머크 연구소 연구원

4 아버멕틴 (Avermectin) 윌리엄 캠벨과 오무라 사토시 기생충을 박멸시키는 기능
부작용이 적으면서도 구하기가 쉬워 전 세계에서 널리 쓰이고 있는 항기생물질 . 이버멕틴의 기반 물질인 아버멕틴(Avermectin)을 생산하는 균류(Streptomyces avermitilis 스트렙토마이세스 아베르미틸리스)

5 evermectin작용 메커니즘 말초신경계 중추신경계 글루탐산-개폐염소채널 GABA 수용체 : 아세틸콜린 - 포유동물의 경우
뇌-혈관장벽 작용 메커니즘 이버멕틴(Ivermectin)은 기생충의 신경신호전달에 관여하는 말초신경계의 글루탐산-개폐 염소채널과 중추신경계의 GABA 수용체에 각각 작용하여 기생충의 마비를 일으킴으로써 체내 기생충을 억제하는 효과를 보인다고 알려져 있다. 이버멕틴은 기생충의 신경세포에 위치하는 글루탐산-개폐 염소채널에 작용하여 세포 밖으로 염소이온의 유입을 촉진한다. 신경세포 내의 막전위는 과분극되어 끝에는 기생충 신경의 마비가 유도된다. GABA 수용체에도 마찬가지의 원리로 기생충의 마비를 통해 항기생충효과를 나타낸다. 이버멕틴은 인간세포에 대한 부작용이 적은 것으로 알려져 있는데, 이버멕틴이 작용하는 글루탐산-개폐 염소이온 채널은 기생충세포에만 있고, 고등생물인 포유동물의 경우에는 말초신경계의 전달물질이 글루탐산이 아닌 아세틸콜린으로 이버멕틴의 영향을 받지 않고 중추신경계에서는 뇌-혈관 장벽에 막혀 GABA수용체에게 영향을 줄 수 없기 때문이다. 글루탐산 : 신경전달물질 GABA(gamma-aminobutyric acid) : 신경전달물질 막전위 : 막에 의해 격리된 2종류의 전해질 용액 사이에 생기는 전위차. 생리학에서는 특히 세포의 형질막을 나누는 세포 내외액 사이의 전위차라고 한다. 과분극 : 생체막 내외의 정상 전위차보다 더 커진 전위차, 다시 말해 분극 상태가 지나치게 심한 것을 말한다 아세틸콜린 : 신경의 말단에서 분비되며, 신경의 자극을 근육에 전달하는 화학물질이다 ONLY 기생충세포에만 有 : 아세틸콜린 - 포유동물의 경우

6 발견 과정 Merk sharp&Dohme 키타사토연구소 오무라 연구팀 (MSD)연구실
미국 제약 회사 머크와 일본의 기타사토 연구소가 새로운 항생 물질을 찾는 연구 과정에서 발견 기타사토 연구소는 토양에서 미생물들을 분리해 약으로 사용 가능한 물질이 있는지 일차 조사를 하고 있었다. 그 과정에서 수많은 토양 샘플을 추출했는데, 한 골프장에서 추출한 딱 하나의 토양 샘플에서 이버멕틴의 기반 물질인 아버멕틴(Avermectin)을 생산하는 균류(Streptomyces avermitilis)가 발견되었다. 일본의 이 샘플은 미국 머크에 넘겨져 더 안전하고 효과적인 이버멕틴으로 정제되었다. 이 정제 과정을 주도한 것이 캠벨이었다. 1981년에는 동물용으로 상용화되었는데, 처음 예상했던 것보다 훨씬 강력한 효과를 보인다는 것이 알려졌다. 초기 기대했던 회충, 편충, 구충 등의 장내 기생충 뿐 아니라 사상충 등 다양한 체내 기생충, 그리고 무엇보다 진드기나 이, 구더기 같은 체외 기생충에까지 강력한 효과를 보였다. 기존의 약품 중 이렇게 광범위한 효과를 보이는 것은, 동시에 이렇게 안전한 약품은 없었다. 사상충 등의 선충류에 강한 활성 현재까지 8개 종류의 아버멕틴이 발견되으며, 그 중 이버멕틴(ivermectin)은 열대 지방의 풍토병에 뛰어난 효과가 있어 중남미와 아프리카에서 매년 약 2억명에게 투여되고 있다.

7 아버멕틴의 사용 상피병 회선사상충증 아버멕틴이 사용되는 질병 1. 상피병
사상충은 실처럼 긴 선충류로, 숙주에 감염되면 림프절에 사는 것을 좋아한다. 기생충이 살아있는 동안은 숙주에 병리효과를 일으키지 않는다. 하지만 사상충이 수명(5-8년)을 살다가 죽은 뒤에는, 사상충의 사체로부터 떨어져 나온 단백질을 면역계가 인식하여 격렬한 면역반응을 일으킨다. 그 결과 림프절과 림프관에서 염증이 발생하여 열과 심한 통증을 일으키고 림프의 순환이 장애가 생겨 몸이 붓게 된다. 2. 회선사상충증 파리매를 통해 전파되는 회선사상충(Onchocerca volvulus)에 감염되어 실명이나 종양이 생기는 병이다. 감염 발생의 99%는 아프리카 대륙 강가에서 일어난다. 사람에게 일단 감염되면 면역반응이 비교적 약하게 일어나는 피하결절이나 눈에 머무르는 것을 좋아한다. 회선사상충의 유충은 눈의 각막의 표면으로 이동하고 각막염을 일으킨다. 만성감염이 되면 감염부위에서 염증으로 인해 점점 시야가 뿌옇게 흐려지며 결국 실명으로 이어진다. 1970년대 전세계에서 약 1,800만명이 회선사상충에 감염. 1987년, 이버멕틴을 사람에게 사용 허가 그리고 이버멕틴 특허를 가지고 있는 미국의 제약회사 머크(Merck Sharp & Dohme, MSD)에서는 인도적인 차원에서 이버멕틴을 전량 무상으로 공급하기로 결정, 지금까지 약 92억 달러에 해당하는 이버멕틴이 무상으로 공급. 그리고 서아프리카의 회선사상충 치료 프로그램은 2002년 종료

8 끝