(Schematic overview of the mechanism of action of the implemented snake venom proteins. Ecarin, a procoagulant snake venom protein bypasses the activation of series of clotting factors via intrinsic and extrinsic clotting pathway and directly activates prothrombin to thrombin thereby producing a fibrin blood clot. Once the clot is formed, clot breakdown (fibrinolysis) is initiated by the activation of plasminogen mainly by tissue plasminogen activator (tPA), forming active plasmin which proteolytically acts on the fibrin blood clot. Textilinin, an antifibrinolytic snake venom protein binds to plasmin with high specificity and inhibits the action of plasmin, stabilizing the fibrin blood clot. Credit: Advanced Healthcare Materials (2022). DOI: 10.1002/adhm.202200574)
뱀 독은 한 가지 독성 물질이 아니라 여러 가지 물질이 혼합된 용액으로 먹이를 마비시키거나 혈액을 응고시키고 일부 소화까지 시키는 다양한 기능을 담당합니다. 과학자들은 오랜 진화의 산물인 뱀 독에서 신약 후보 물질들을 발견하고 이를 실제 임상에서 쓰일 수 있도록 연구를 진행해왔습니다.
호주 퀸즐랜드 대학의 연구팀은 호주에 서식하는 동부 갈색 독사 (eastern brown viper)와 비늘 독사 (scaled viper)에서 두 가지 신속 응고제 조합을 찾아냈습니다. 혈액 응고를 매우 빠르게 일어나게 만드는 응혈원 (procoagulant)인 에카린 (ecarin)과 응고된 혈전을 녹이는 일을 방해하는 항섬유소용해제(antifibrinolytic)인 텍스틸리닌 (textilinin)입니다.
혈액 응고 과정은 출혈을 멈추는데 매우 중요하지만, 아무 때나 응고되면 혈전증으로 치명적인 결과를 초래할 수 있으므로 매우 복잡한 과정을 거쳐 최종적으로 피가 굳게 됩니다. 에카린은 이전 과정을 대폭 생략하고 최종 단계에 가까운 프로트롬빈 (prothrombin)을 트롬빈 (thrombin)으로 바꿔 혈전을 빠르게생성합니다. 동시에 텍스틸리닌은 이미 형성된 혈전이 빠르게 분해되는 것을 막습니다.
연구팀에 따르면 두 물질을 혼합할 경우 혈액 응고가 3배나 빨라지고 상처를 통한 출혈이 5배 줄어드는 것으로 나타났습니다.
외상에 의한 사망 원인 중 40%는 바로 과다출혈입니다. 현장에서 빠른 속도로 지혈할 수 있는 응급 키트가 있다면 사망률을 훨씬 낮출 수 있습니다. 연구팀은 중증 외상 환자의 응급 처치, 전쟁 상황에서 환자 응급 처치에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
뱀 독에는 본래 혈액 응고 성분이 많아 이를 이용한 신속 혈액 응고제 연구가 활발합니다. 다만 실제 임상에서 쓰이기 위해서는 사람을 대상으로 한 임상 실험이 필요하며 이 과정에서 신약으로 개발되는 것은 극히 일부입니다. 지금까지 소개된 여러 신약 후보들이 실제로 사람 생명을 구하는 데 쓰일 수 있을지 궁금합니다.
참고
https://medicalxpress.com/news/2022-06-venom-deadliest-snakes-uncontrolled.html
Ramanathan Yegappan et al, Snake Venom Hydrogels as a Rapid Hemostatic Agent for Uncontrolled Bleeding, Advanced Healthcare Materials (2022). DOI: 10.1002/adhm.202200574
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