생명공학 관련주가 연일 맹위를 떨치고 있는 가운데 국내 첫 본격 바이오칩으로 주목받는 마크로젠이 코스닥 등록 첫날부터 상한가를 쳤다. 마크로젠은 22일 코스닥시장에서 공모가인 9,000원(액면가 500원)에서 시작해 개장 직후부터 1,050원(11.66%)이 오른 1만50원을 기록,장중 내내 상한가를 쳤다.특히 이날 매도잔량은 1주도 없이 매수잔량이 852만3,000주나 쌓여인기를 실감케 했다.총 발행주식수가 320만주인 점을 감안하면 매수잔량이발행주식수의 2.5배를 넘어선 것이다. 마크로젠 공모의 주간사를 맡은 한화증권은 “당초에는 3만∼4만원선까지 오를 것으로 전망했지만 최근 바이오칩 열풍이 불면서 적정가격을 8만원으로 상향 조정했다”며 ”최소한 10일 이상은 상한가 행진을 펼 것으로 보인다”고 밝혔다. 마크로젠은 실험용 생쥐에 특정 유전자를 주입하거나(유전자 이식) 특정 유전자를 파괴(유전자 적중)해 실험자가 원하는 유전자로 설계된 생쥐를 제공하는 사업을 하고 있다.서울의대 유전자이식연구소의 기술력을 바탕으로 97년 설립됐다. 박건승기자

유전자이식 생쥐를 전문 생산하는 ‘대학가 벤처’가 국내 최초로 코스닥시장에 등록된다. 주인공은 (주)마크로젠으로 서울대 의대 서정선(徐廷瑄·47)교수가 97년 교내 유전자이식연구소에 설립했다. 마크로젠은 인간유전자 정보와 생명공학을이용한 실험용 유전자이식 생쥐, 면역결핍 생쥐, 질환진단용 DNA칩 등 각종의료·과학실험 재료를 전문 생산한다. 특히 생쥐는 배양하는 데 최첨단 기술이 필요해 마리당 최고 수천만원을 호가한다. 마크로젠은 국가 G7프로젝트의 하나로 서울대 유전자이식연구소와 녹십자,제일제당,한국기술투자,동양창투가 합작해 설립했다.자본금 12억6,000만원으로 서교수의 지분이 27.8%(특수관계인 포함)로 가장 많다. 주간사인 한화증권은 새해 1월쯤 주식공모에 나선다.6만8,225주를 주당 5만원에 공모할 것으로 알려졌다.공모주 청약으로 유입될 자금은 35억원.마크로젠은 지난 9월 유상증자로 25억을 조달했으며 3년 동안 정부에서 해마다 8억원씩의 연구비를 받게 된다. 서교수는 경기고와 서울대 의대를 졸업하고 80년 서울대 대학원에서 생화학박사학위를 받았다. 서울대 유전자이식연구소 소장을 겸하고 있으며 전 서울대 의대학장 서병설(徐丙卨)박사가 부친이다. 박건승기자 ksp@

국내 연구진이 효능과 안전성이 탁월한 에이즈(AIDS·후천성면역결핍증) DNA백신 개발에 성공했다. 포항공대 생명과학과 성영철(成永喆·43)교수팀은 에이즈 바이러스의 복제효소 유전자(pol유전자)가 포함된 DNA 자체를 직접 주입시킨 뒤 세포에서 자체적으로 방어면역 반응을 유도해내는 에이즈 DNA백신을 개발,원숭이를 대상으로 한 실험에서 성공했다고 7일 발표했다. 연구팀은 이 에이즈 DNA백신을 10여년간 에이즈백신 연구를 수행해온 독일영장류 동물센터(DPZ)의 훈스만박사에 의뢰,원숭이를 대상으로 실험을 실시했으며 탁월한 면역 및 치료성과를 거뒀다고 밝혔다.이번에 개발된 에이즈 DNA백신은 미국 식품의약국(FDA)에서도 안전하다고 인정하는 순수 DNA만으로제조된 것이어서 사람에 대한 임상실험이 곧바로 이뤄질 수 있으며 실용화도 앞당길 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 성교수는 “동물실험 결과 DNA 백신에 의해 유도된 방어면역이 예방백신 뿐 아니라 치료용 백신으로도 사용될 수 있다는 것을 보여준다”며 “기존 삼중병용 화학요법과 병행해사용하면 에이즈를 완치할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 한편 성교수는 벤처기업인 제넥신,동아제약과 공동으로 에이즈 DNA 백신의 실용화 연구와 임상실험 뿐 아니라 차세대 에이즈 DNA백신 벡터의 개발연구를 수행할 계획이라고 밝혔다. 연구팀은 이번 연구결과를 특허출원했으며,생쥐에 대한 실험결과를 백신분야의 세계적 권위지인 ‘백신’지에 발표했다. 함혜리기자 lotus@

‘새 천년에 황금알을 낳을 생명 공학을 연구한다.’ 서울 종로구 연건동 서울대 의과대 유전자이식연구소 건물에 자리잡은 벤처기업 마크로젠(Macrogen).스트레스 유전자가 있어 항상 스트레스를 받는 쥐,특정 시기가 되면 위암에 걸리는 쥐,면역 체계가 없는 쥐 등 온갖 종류의 ‘특수 유전자 이식 생쥐’들의 산실이다. 생쥐들은 각종 유전자 및 신약 연구에 필수적인 실험 재료다.연구원들은 하루 종일 유전학적으로 새로운 생쥐를 만들기 위해 씨름한다. 생쥐의 수정란을 추출,특수한 유전자들을 주입한 뒤 이를 대리모 생쥐에 이식하면 특수한 유전형질을 지닌 생쥐가 태어난다.연구소에 있는 생쥐는 무려2,000여마리. 이들은 ‘무균 호텔’에서 특수사료만 먹는 등 ‘칙사’대접을받는다. 이 벤처기업은 지난 97년 6월 서울대 의대 생화학교실 서정선(徐廷瑄)교수가 창업했다.사장은 전문경영인을 영입했다.서교수는 사외이사로 이사회 의장을 맡고 있다. 창업 이후 지금까지 특수 유전자를 지닌 70여종의 쥐를 생산했다.현재 7종에 대해서는 특허를 출원한상태다.지난해 10월에는 우리나라에서는 처음으로 미국 특허청으로부터 ‘당뇨 쥐’와 ‘면역 결핍 쥐’로 생명 특허를 받았다.새해 1월에는 코스닥에도 상장할 예정이다. 이달 초부터는 암의 진행 상황을 진단할 수 있는 유전자 칩(cDNA array chip)도 생산하고 있다. 작은 유리판에 400개의 유전자 샘플을 배열한 이 칩은 유전자의 변이 유형을 파악할 수 있어 암세포의 변화를 정확하게 예측할 수 있다. 서교수는 이 칩의 생산이 본격화되면 마크로젠의 연간 매출액이 100억원대에 이를 것으로 예상하고 있다.올 연말부터는 현재의 유전자 칩보다 한 단계발전된 올리고 칩(Oligonucleotide chip) 생산에 도전하기 위해 산업자원부에 연구 지원금을 신청했다. 서교수는 “새 천년에 각광받을 유전자 조작 관련 제품을 생산한다는데 자부심을 느낀다”면서 “의학도나 분자생물학도 등 젊은이들이 과감하게 벤처기업에 뛰어드는 도전정신을 발휘해야 한다”고 말했다. 전영우기자 ywchun@

멸종위기에 있는 백두산 호랑이(한국 호랑이)를 체세포 복제방식으로 대량복제하는 연구가 진행돼 국내외의 비상한 관심을 모으고 있다. 국내 처음으로 체세포(體細胞) 복제를 통해 복제 소(牛) ‘영롱이’와 ‘진이’를 탄생시킨 서울대 수의과대 생물공학연구실 황우석(黃禹錫)교수는 22일 “소가 태어난 것과 같은 방식으로 호랑이를 복제하는 실험을 하고 있다”고 밝혔다. 백두산 호랑이의 귀에서 떼낸 세포핵을 탈핵난자에 이식시켜 복제한 뒤 대리모에 착상시키는 방법이다.복제양 ‘돌리’가 태어난 것과 같은 방식이다. 하지만 호랑이의 경우 핵을 이식할 다량의 난자를 구하기 어렵기 때문에 황교수는 다른 동물의 난자를 사용하고 있다. 황 교수는 “아직 연구 초기단계여서 어떤 동물의 난자가 사용되는지 밝힐수 없지만 전 세계에서 한번도 성공한 적이 없는 이종(異鍾)간 핵이식이어서학문적으로도 의미가 크다”고 설명했다. 이종간 핵이식이 성공한다면 사람의 각종 장기세포를 다른 동물에 이식시켜만들어내는 것은 시간문제라는 것이 황 교수의설명이다.황 교수는 수컷 호랑이도 복제해 낼 계획이다. 생쥐를 제외하고는 아직까지 유전자 클로닝으로 수컷을 탄생시킨 예가 없다. 황 교수는 “호랑이가 한반도에서 사라진 것은 6·25 전쟁과 과도한 국토개발로 생태적인 여건이 부적절했기 때문”이라며 “암수 호랑이 여러 쌍을 탄생시켜 일정 기간 키운 뒤 자생할 수 있도록 자연 속으로 돌려보낼 계획”이라고 말했다. 종전 이후 40여년간 사람의 손이 거의 닿지 않아 숲이 우거지고 먹이사슬의 하위동물이 다양하게 분포된 비무장지대가 백두산 호랑이의 자생을 위한 최적지로 꼽힌다.‘민족의 영산’인 백두산까지 보내질 지도 모른다. 백두산 호랑이 복원계획은 동물다양성 문제를 다루는 유엔에서도 지대한 관심을 보이고 있다고 황 교수는 전했다. 함혜리기자

쥐의 오줌에서 고가 의약품인 사람 조혈성장인자(hGM-CSF)를 생산해 내는데 성공했다. 가톨릭의과대학 의과학연구원 실험동물연구실 유재웅(柳在雄)교수와 면역생물학연구실 김태윤(金泰潤)교수팀은 방광에서 고가의 단백질의약품인 hGM-CSF가 발현되는 형질전환 생쥐가 태어났다고 22일 밝혔다. hGM-CSF는 재생불량성 빈혈,골수이식 또는 항암화학요법 및 방사선요법 후발생하는 조혈기능 저하를 치료하는 의약품으로 1g에 1억5,000만원이 나가는 고가품이다.이번 개가로 소나 돼지같은 동물의 오줌에서도 고부가가치 의약품을 생산할 수 있는 길이 열렸다.연구팀은 생쥐의 방광에 특이물질을 발현토록 하는 프로모터(유로플라킨 유전자)와 hGM-CSF유전자를 재조합해 생쥐수정란의 핵에 집어넣어 2세포기까지 배양한 후 이를 생쥐 대리모에 이식시키는 방법으로 형질전환 생쥐를 탄생시켰다.실험결과 생쥐의 오줌에서 ℓ당최고 0.2㎎의 hGM-CSF가 생산되는 것으로 확인됐다.

암세포 증식을 95%이상 억제하면서 인체에 면역력도 함께 높여주는 획기적인 식품을 국내 벤처기업이 개발했다. 기존 항암제의 경우 인체에 끼치는 심각한 부작용때문에 치료에 한계를 보였던 점을 감안하면 이번 개발은 암극복에 새 전기가 될 전망이다. 국내 첫 식품 벤처업체 거성 바이오(대표 王成鎬)는 9일 참나무 목초(木醋)액에서 추출한 물질로 항암식품 ‘영림수(사진)’를 개발했다고 밝혔다. 왕사장은 “참나무숯을 섭씨 350∼435도에서 굽는 과정에서 발생하는 연기를 액화시켜 얻어진 물질로,초산 등 200여가지 성분 가운데 메탄올,페놀,크레졸 등 유해성분을 독자기술로 완전제거하는 데 성공했다”고 밝혔다.이를위해 4년간 20억원을 투입했다고 덧붙였다. 이 물질의 효능실험을 한 한국 원적외선 의학연구소 劉龍雲소장(실험 당시원자력병원 책임연구원·식품공학 박사)에 따르면 암세포 실험관 배양실험에서 영림수 투여결과 위암은 98.5%,대장암은 94.4%까지 세포 증식을 억제했다. 또 암세포를 갖고 있는 생쥐들에게 영림수를 20일정도 투여한결과 10마리중 3마리꼴로 암세포가 소멸했고 다른 생쥐들도 평균생존일이 영림수를 투여하지 않은 생쥐보다 10%정도 늘어났다. 유소장은 “참나무숯을 태우는 과정에서 발생하는 원적외선 방사물질이 암세포 증식을 억제하는 효과를 나타내는 것으로 추정된다”면서 “대체의학분야에 속하는 원적외선의 인체 효능에 대해 상당한 논란이 예상된다”고 말했다.회사측은 지난달 19일 미국 식품의약품국(FDA)에 국내에서 개발한 신물질로는 최초로 식품등록을 마쳤다.현재 미군 납품을 위해 미 국무성 승인을 추진중이며 이달중 일본에도 수출할 계획이다. 김환용기자 dragonk@

【브뤼셀 연합】 화장품 방부제로 널리 쓰이는 화학물질이 정자수의 급격한 감소 등 ‘여성화’ 촉진작용을 한다는 연구결과가 나왔다. 영국의 일간지 인디펜던트는 스킨 크림과 냄새제거 방향품 등 대다수 화장품에 방부제로 첨가되는 화학물질인 파라벤을 생쥐 피하에 주입하는 실험결과,여성화 촉진 부작용이 발견됐다고 7일 보도했다. 연구진은 또 임산부의 피부를 통해 인체에 흡수된 파라벤이 자궁 안의 태아에게 외부에서 투입된 여성호르몬과 같은 작용을 해 남성 태아의 정상적인 발달을 방해하고 결국 생식력의 저하 등 각종 문제를 유발할 것으로 추정했다.

◎시베리아 영구 동토층 묻힌 정자 추출/코끼리 난자와 수세대에 걸쳐 수정 【브뤼셀 연합】 3만년 전에 지구상에서 멸종해버린 매머드를 되살린다는 영화같은 이야기가 과학자들에 의해 추진되고 있다. 영국 주간 선데이 타임스는 최신호에서 영국과 일본,러시아 3국 학자들로 구성된 연구팀이 시베리아의 영구 동토층에 묻혀있는 매머드의 정자를 추출,코끼리의 난자와 수정시키는 계획을 진행시키고 있다. 매머드와 코끼리를 교배시키는 잡종 교배를 수세대에 걸쳐 계속할 경우 유전자 특성이 순종에 가까운 종자를 얻어낼 수 있기 때문에 결국 매머드를 되살려 낼 수있다는 것. 문제는 수만년 전에 얼어죽은 매머드의 정자가 과연 수정 능력이 있느냐는 것. 그러나 연구팀은 이미 소를 대상으로 죽은 정자에서 추출된 유전물질이 수정능력이 있음을 입증했다. 최근에는 하와이대학과 도쿄대학에서 동결 건조된 정자를 생쥐의 난자에 직접주입,수정시키고 새끼 생쥐를 낳게하는 실험을 성공시켜 이번 매머드 부활 작전에 대한 기대를 높이고 있다.

◎癌·老化 정복 당찬 야심/손상염색체 원상복구 텔로머라제 효능 입증/녹아웃마우스 이용 노화의 비밀 추적/분자생물학 끈기 필요 동양인들 적성에 맞아 ‘사람은 왜 늙을까?’‘암은 정말 치료될 수 없는걸까?’서울의대 생화학교실 李漢雄 교수(39)의 연구는 이 두 가지 화두로 요약된다.‘노화(老化)와 ‘암(癌)’발생의 비밀을 캐는 것이다. 서로 무관한 주제같지만 분자생물학적인 관점에서 보면 접근방법은 한가지다.궁극적인 해답은 유전자의 기능을 알게되면 얻을 수 있다. 사람의 유전자 기능은 약 5만∼10만가지가 된다.지금까지 밝혀진 것은 3분의 1정도.하지만 이것도 유전자의 염기배열순서만 밝혀졌을 뿐이다.구조만 알고 있을뿐 유전자 각각의 기능은 아직 모른다. 1번 유전자는 눈의 기능을,2번 유전자는 코의 기능을 조절한다는 식의 분석은 불가능하다.이렇게만 된다면 난치병도 쉽게 고칠수 있다.만약 백혈병이 3번 유전자의 고장으로 생긴다면,이 유전자를 고쳐 백혈병을 치료하면 된다. ○유전자기능 5만∼10만종 그러나 아직은 유전자를 조작한 동물로 실험을 하는 단계다. 동물실험에서 쓰는 방법은 크게 두가지다. 유전자의 기능을 정상보다 훨씬 잘 되게 하는 것과 정상보다 훨씬 떨어지게 하는 것이다.동물실험은 주로 생쥐를 이용한다. 李교수가 하는 실험은 낙아웃 마우스를 이용,노화의 비밀을 푸는 것이다. “정상세포는 세포분열을 50∼100번쯤 하면 죽습니다.인체가 늙는 것도 이때문이죠.세포분열을 할 때마다 염색체의 끝부분(종말체)은 조금씩 짧아집니다.만약 이대로 계속 짧아진다면 당연히 염색체는 없어지게 돼 종족보존은 불가능해지죠.이때 염색체의 끝이 짧아지는 것을 막고 원래대로 복구시켜 노화를 방지하는 역할을 하는 것이 텔로머라제(telomerase)라는 효소입니다” 李교수는 텔로머라제가 세포의 수명을 좌우한다는 가설을 세계 최초로 동물실험을 통해 입증했다.텔로머라제를 없앤 생쥐(낙 아웃 마우스)를 만들어,생체내에서 세포의 수명이 단축되는 것(빨리 늙는 것)을 확인한 것이다. 생쥐의 텔로머라제를 없애자 생체내에서 세포분열을 가장 많이 하는 조혈세포와 생식세포에 이상이 생겼다.생식세포의 하나인 고환세포는 정상일 때보다 5분의 1이하로 크기가 줄어들었다.텔로머라제가 많으면 노화를 방지할수 있다는 기존 학설을 역으로 ‘텔로머라제가 없을 때 노화가 빨리온다’는 사실로 증명한 것이다. ‘생체내 텔로머라제의 기능분석’이라는 李교수의 논문은 영국의 과학주간지 ‘네이처’ 4월9일치에 집중적으로 보도됐다.미국 알버트 아인슈타인의대 드피노 교수와 공동으로 연구한 것이다. 네이처는 과학자들뿐 아니라 일반인들도 즐겨 읽을 만큼 세계적으로 권위를 인정받는 과학학술지다.노벨상을 수상한 제임스 왓슨의 DNA의 이중나선구조 발견에 관한 논문도 여기에 실렸었다. ○정상이상일때 암 촉진 李교수의 논문은 다섯 쪽에 걸쳐 ‘아티클(article)’란에 전문(全文)이 실렸다.국내 과학자 가운데 요약분을 싣는 네이처지의 ‘레터(letter)’란에 논문이 게재된 사람은 가끔 있었지만 전문이 모두 실린 것은 李교수가 처음이다. 앞서 97년 10월 세계 처음으로 텔로머라제가 파괴된 생쥐를 생산했다는 그의 논문은미국 세포분자생물학 전문학지 ‘Cell’의 표지기사로 보도됐다. 노화방지 역할을 하는 것으로 알려진 텔로머라제는 암치료에도 해결책을 제시하고 있다. 연구결과,암환자의 암세포에서는 텔로머라제의 기능이 정상 이상으로 훨씬 높게 나타난 반면,정상세포에서는 텔로머라제가 전혀 발견되지 않았다. 100종류가 넘는 암 가운데 90% 이상에서 일치했다. 텔로머라제의 기능이 정상 이상으로 높아지면 암을 촉진할 수 있다는 가설이 가능한 것.결국,텔로머라제를 억제하면 암을 치료할 수 있다는 역도 성립한다고 李교수는 설명한다. “미국에서는 이런 원리를 이용,벌써 암치료제를 개발하고 있습니다.텔로머라제는 이밖에도 주름살제거제,피부재생을 촉진하는 화상치료제,발모제 등에도 유용합니다” 그는 미국에서 만든 형질전환한 마우스 7종류 중 4종류를 갖고 귀국,텔로머라제에 대한 연구를 계속하고 있다. 13년의 미국 유학생활을 마치고 지난 3월부터는 서울대 의대 교수로 일하고 있다.서울대 출신이 아니면서 비의대전공(연세대 생화학과 졸)이 서울대의대 교수가 된 것은 그가 처음이었다. 주위의 이목에 신경이 쓰일 법도 했지만 그는 그런 문제에는 전혀 개의치 않는다고 잘라 말한다.연구여건이 좋아서 귀국을 결심하고 선뜻 서울대의 교수 공채에 응했을 뿐이므로 연구에만 전념하고 싶다는 것이다. ○주름제거·화상치료 응용 여기에는 무덤덤한 성격도 한몫했다.미국에 있을때도 마찬가지였다.미련할 정도로 연구에만 몰두했다.주말도 없었고,어떤 날은 하루 24시간을 꼬박 실험에 매달린 적도 있었다.5년동안 휴가도 딱 한 번 간게 전부였다. “분자생물학분야는 미련할 정도로 우직해야 잘 할 수 있습니다.미국에 있을 때 미국,유럽학생도 가르쳐 봤지만 ‘힘들다’고 중도에 금방 단념하더군요.서양인보다는 끈기있는 동양인의 적성에 잘 맞는 일인 것 같습니다” 李교수는 “세계적으로 집중적인 연구가 진행중인 유전자생체이식 분야는 지금도 우리나라가 미국 등 선진국에 결코 뒤떨어지지 않는다”면서 기초과학에 관심이 많은 우리나라 학생들이 과감하게 도전해 볼 만하다고 말했다. □李漢雄 교수 약력 △명지고 졸업(77년) △연세대 생화학과 졸업(81년) △미국 알버트 아인슈타인의대 박사(96년) △텔로머라제가 파괴된 생쥐를 생산했다는 논문이 미국 세포분자생물학 전문학술지 ‘Cell’의 표지기사에 게재(97년 10월) △서울의대 생화학교실 조교수(98년) △서울대 의대 유전자이식연구소 연구부장 △‘생체내 텔로머라제의 기능분석’이라는 논문이 ‘Nature’지에 전문 실림(98년 4월) ◎녹아웃 마우스란/정상보다 뒤떨어지게 쥐 유전자 조작/정확성 매우 높아… 연구비 많이 들어 ‘흠’ 정상보다 유전자 기능을 훨씬 떨어뜨려 특정유전자의 기능을 파악하는 방법이 녹아웃(knockout mouse)다. 반대로 특정유전자의 기능을 정상보다 훨씬 높게 형질전환한 방법이 트랜스제닉 마우스(transgenic mouse).유전자의 기능을 확인하는 방법은 간단하다. 예컨대 눈을 만드는 유전자가 있다고 가정하면 그 유전자가 없을 때는 앞을 볼 수 없다. 연구진이 하는 실험은 바로 어떤 유전자가 눈의 기능을 관장하는 지를 확인하기 위한 것이다.두꺼비집을 연상하면 쉽게 이해할 수 있다.두꺼비집에는 여러 개의 스위치가 있다. 각각의 스위치는 전등과 연결돼 있다,다른 스위치는 다 켜두고 아무 스위치나 한개만 내리고 불을 켜면 전원이 꺼진 스위치와 연결된 전증에만 불이 들어오지 않는다. 어떤 스위치와 전등이 서로 연결되어 있는지 쉽게 확인할 수 있다. 유전자의 기능을 제거해 동물실험을 하는 ‘녹아웃 마우스’가 바로 이런 방법이다.유전자생체이식술을 이용,A라는 유전자를 없앤 마우스를 만들었을때 B라는 현상이 일어난다면 B의 원인은 A때문이라는 것을 추론할 수 있다. 반대로 기능을 없애는 것이 아니라 강화해서도 실험할 수 있다.여러 개의 전등중에 한개만 유독 밝게 빛이 들어오도록 해 어느 스위치와 연결되는지를 확인하는 것이다.특정유전자의 기능을 더 강화한 ‘트랜스제닉 마우스’(transgenic mouse)가 이런 원리다. 현재까지는 ‘녹아웃 마우스’를 이용한 실험이 훨씬 어렵고 발전된 방법이다.원하는 위치에 유전자를 적중시켜 확실한 결과를 얻을수 있기때문. 다만 시간과 연구비가 많이 드는 것이 단점이다.

◎美 국립암연구소 “연내 임상실험 실시”/효능 입증땐 2년내 상용화 가능할듯/치료제 개발회사 주식 “자고나니 5배 급등” 【워싱턴·뉴욕 외신 종합】 쥐 실험에서 모든 종류의 암을 부작용없이 완치시킨미국 엔터메드사의 앤지오스태틴과 엔도스태틴에 대한 인체 임상실험이 올해안에 시작된다. 이로써 내년말쯤이면 ‘새로운 물질’의 인체에 대한 치료 효과 및 부작용 여부와 약품으로서의 상용화 시기 등을 알 수 있게 될 전망이다. ‘세기의 암치료 약’을 만들어낸 포크먼 박사가 근무하고 있는 보스턴 어린이병원의 베드 앤드류스 대변인은 4일(현지시간) 미국 국립암연구소(NCI)와공동으로 환자 30명의 협력을 받아 앤드류스병원에서 이 두가지의 새로운 암치료물질에 대한 인체실험을 실시할 것이라고 밝혔다. 노벨 의학상 수상자인 미국의 암전문가 제임스 왓슨박사도 “이 물질을 이용해 앞으로 2년내에 암치료제를 상용화할 수 있을것”이라고 내다봤다.‘신비의 암치료제’ 앤지오스태틴과 엔도스태틴은 각각 암세포의 성장과 전이를 억제하는 단백질이다. 이 물질을 발견한 보스턴 아동병원 연구원겸 하버드의대의 주다 포크먼 박사는 쥐실험에서 두가지 물질을 함께 투여했을 경우 모든 종류의 암을 치료,완치시킬수 있었다고 밝혔다. 두 물질을 암세포를 가진 쥐에 25일동안 주사한 결과,종양이 거의 자취를 감추었을 뿐만 아니라 재발되지 않았다는 것이다. 포크먼 박사는 암세포주변의 혈액공급을 차단,종양의 성장을 억제하는 한편 엔도스태틴은 전이를 막아암을 완벽하게 치료했다고 강조했다. 미국 암치료 연구의 세계적 권위인 NCI의 리처드 클라우스너 소장도 NCI연구진들이 이들 2개 치료제를 이용해 생쥐의 악성종양을 제거하기 위한 실험을 실시한 결과 종양의 혈관을 봉쇄,종양의 성장을 막는데 경이적인 효과가 확인됐다고 밝혔다.특히 이 물질은 화학치료제와는 달리 암세포의 내성이 발생하지 않았으며 메스꺼움과 같은 부작용이 거의 없는 것으로 확인됐다. 포크먼 박사는 혈관성장이 필요하기 때문에 어린이와 임신부에게 사용하기가 어렵다는 점이 문제가 될 것이라고 말하면서 이 물질의 상용화에 대한 성급한 기대를 경계했다. 포크먼 박사가 작년 11월 미국 과학잡지 네이처에 이같은 결과를 발표했으나 당시에는 실현성이 없는 방법이라는 차가운 반응을 받았었다. 한편 암치료제 개발에 성공한 미국의 이름없는 제약회사 엔터메드의 주가가 하룻동안 거의 5배나 뛰어 올랐다.이날 나스닥시장에서 엔터메드의 주가는 개장초부터 급격히 상승,주당 46.31달러가 올라 58.37달러에 거래가 마감되기도 했다.

◎갓 태어난 새끼 6마리 다리 봉합/무중력 상태 상처 치유과정 관찰 【케이프커내버럴 AP 연합】 미국 우주왕복선 컬럼비아호에 탑승한 의사 2명은 29일 무중력 상태에서 신경이 어떻게 성장하는 지를 알아보기 위해 갓 태어난 생쥐 6마리의 다리에 상처를 낸 뒤 다시 봉합하는 수술을 실시했다.승무원들이 지금까지 실시한 수술은 죽은 동물의 해부가 전부였기 때문에 이날 수술은 동물을 계속 생존시킬 목적으로 우주에서 실시된 첫 번째 수술로 기록됐다. 의료팀인 제이 벅키 2세와 데이브 윌리엄스는 당초 1∼2마리 정도 더 수술할 예정이었으나 96마리중 절반이 넘는 51마리가 죽는 등 생쥐 사망률이 예상보다 높았던 탓으로 수술 대상을 6마리로 한정했다.의료팀의 실험대상 생쥐들의 뒷다리에 상처를 내고 형광성 물감을 주사한뒤 절개한 상처를 수술용 접착제로 다시 봉합했다. 벅키 2세는 “모든 작업이 순조롭게 진행됐으며 마취 수술을 받은 6마리가 모두 회복됐다”고 지상 통제소에 알려왔다. 의료팀은 이날 주입된 형광 물감이 척수와 근육 세포로완전히 확산되는 다음달 1일 생쥐들을 모두 죽인 뒤 해부해 무중력 상태에서의 상처 치유 과정을 집중적으로 관찰,무중력 상태가 근육과 세포 발육에 어떤 영향을 미쳤는지를 파악할 예정이다.

◎현대판 노아의 방주 뜬다/쥐·귀뚜라미·물고기 등 태워 신경계 실험 【워싱턴 AFP AP 연합】 미 우주왕복선 콜럼비아호가 16일 하오 2시19분(한국시간 17일 새벽 3시19분) 플로리다주 케네디 우주센터에서 발사돼 우주실험 역사상 가장 정교한 임무 가운데 하나인 인간 신경계에 미치는 무중력 상태의 영향에 관해 실험을 실시한다. 미국립항공우주국(NASA)은 콜럼비아호 승무원 7명(미국인 6명 캐나다인 1명)이 16일간 우주에 머물면서 불면증이나 불안정과 같은 평범한 문제들에 대한 새로운 처치법을 찾기 위해 26개 실험장치들을 통해 조사를 할 것이라고 밝혔다. NASA는 콜럼비아호에 탑승한 인간 7명과 함께 귀뚜라미 1천500여마리,물고기 223마리,쥐 152마리,달팽이 135마리,새끼밴 생쥐 18마리 등 작은 동물들을 대상으로 이같은 신경계 실험이 실시될 것이라고 말했다. 신경계 실험 책임자인 제리 호믹 박사는 “이번 신경계 실험이 NASA가 우주실험 임무중 시도한 것 가운데 가장 복잡하고 정교한 생명과학 실험이 될 것으로 믿는다”고 말했다. 콜럼비아호에 탑승한 우주인들 일부는 특별한 장치로 수면 형태를 조사하며 다른 승무원들은 마이크로 중력 상태에 적응하는 동안의 손­눈의 협조와 감각­운동근육신경의 조절 상태를 연구하게 된다.

◎통증유발 ‘캡사이신 이온통로’ 첫 발견/“고추 매운맛 성분이 통각신경세포 자극” 밝혀/유전자 이용한 통증치료·강력진통제 길 열어/과기부 ‘창의적 연구진흥과제’ 선정,3년간 12억 지원키로 통증만큼 주관적이고 불규칙해서 실체를 규명하기 어려운 증상도 없다.같은 정도의 통증이라도 사람에 따라 천차만별로 나타나기 때문이다.종류도 가지가지다.흔한 두통에서부터 척추수술을 받은 뒤의 통증,격렬한 운동의 부작용으로 생기는 근육통,오십견 같은 어깨통증,협심증에 수반되는 가슴통증,췌장염·복부암에 나타나는 복통에 이르기까지 헤아릴 수 없을 정도다. 통증은 심할 경우 고통 뿐 아니라 움직일 수 없을 만큼 행동에 커다란 제약을 준다.특히 말기 암환자가 겪는 동통(疼痛)은 죽음의 공포보다도 견디기 어려운 것이라고 전문의들은 설명한다. 그런데도 현대의학은 통증의 고통에서 안전하게 해방될 수 있는 방법을 아직 찾지 못하고 있다. 지금까지의 통증에 대한 연구는 주로 신경과학적 관점에서 이뤄져 왔다.예컨데 피부·근육 등의 말초에있는 감각신경은 어떤 것이 있으며,이 감각신경이 척수내의 어떤 신경세포에 전달되는가,그리고 척수내의 신경세포가 뇌의 어느 부위에 통각정보를 전달하는지에 대한 연구가 주종을 이뤘다.그러나 통증 발생 초기 단계에서 피부나 근육에 있는 통각신경이 어떻게 통증신호를 발생시키는지는 규명되지 않고 있다.인간의 통증을 과학적으로 잘 이해하지 못한 탓이다. ○미 최고전문지 대서 특필 그런데 최근 이러한 의문을 우리의 식탁에 매일 올려져 입맛을 돋우는 고추(Capsicum annuum)가 풀어 주고 있다.고추의 매운맛 성분인 캡사이신(Capsaicin)이란 물질이 체내의 통각신경세포를 흥분시켜 통증을 일으킨다는 사실이 밝혀졌기 때문이다. 서울대 약대 吳禹澤 교수(43·통각발현연구단장).지난 96년 세계 최초로 통각신경의 세포막에서 ‘캡사이신 이온통로’를 발견,강력하고 안전한 차세대진통제 개발의 획기적 전기를 마련한 주역이다. “통각신경의 세포막에 있는 이온통로는 평소 닫혀 있습니다.그러나 캡사이신 성분이 결합하면 이온통로가 열리면서 세포와 세포사이의 공간을 채우고 있던 나트륨·칼륨 따위의 양이온이 밀려 들어오지요.이 이온들은 양전기를 띠고 있기 때문에 통각신경을 흥분시키며 이 흥분상태가 척수를 통해 뇌로 전달돼 통증을 느끼게 됩니다.시간이 지나면 통각신경은 세포막에 있는 펌프를 가동해 이온을 다시 바깥쪽으로 내보내게 되므로 통증이 사라지게 되지요” 생물체의 세포막에는 많은 이온통로가 있어 이를 통해 세포 안팎으로 물질을 교환하지만,통증 유발과 관련된 이온통로를 발견한 것은 세계에서 처음있는 일이다. 吳교수의 이 연구결과는 국제 신경과학계의 비상한 관심을 모았다.신경과학분야에서 세계 최고 권위를 자랑하는 미국의 ‘저널 오브 뉴로사이언스’(96년 4월1일자)는 吳교수의 연구성과를 아홉쪽에 걸쳐 대대적으로 소개했다.또 미국 캘리포니아대 연구팀은 吳교수가 발견한 캡사이신 이온통로의 유전자를 클로닝해 발표했는데,이를 세계적 과학전문지 ‘네이처’(97년 10월 23일자)는 표지기사로 실었다. 과학기술부도 최근 吳교수의 ‘인체내 통증발현(發現)연구사업’을 창의적연구 진흥과제로 선정,올해부터 3년동안 해마다 4억원의 거액을 지원키로 했다.정부가 그의 연구에 거는 기대치가 얼마나 높은지를 짐작케 한다. 吳교수는 지난 83년 미국 오클라호마대학 의대에 유학한 이후 15년동안 통증연구에 매달려 왔다. 주로 협심증 통증신호가 척수와 뇌의 신경회로망에 어떻게 전달되는지를 연구하던 그가 이온통로 연구에 본격적으로 나선 것은 지난 94년.중추신경계의 통증연구에 한계를 절실히 느낀 나머지 연구방향을 완전히 돌려 통증연구의 가장 기초분야인 말초신경의 이온통로 규명에 나섰다. 내친 김에 이온통로 연구분야의 세계적 권위자인 시카고의대 金東熙박사를 찾아가 세포내부의 미세전류를 측정하는 이른바 ‘패치 클램프’기술을 배웠다.패치 클램프는 세포내의 미세한 전류흐름을 측정해 이온통로의 개폐여부를 진단하는 이온통로 연구의 핵심기술.독일 과학자 베르트 자크만은 이장치를 고안,91년 노벨의학상을 받았다. 吳교수는 6개월 남짓 패치 클램프 기술을 익힌 뒤 캡사이신이 열어주는 통각신경세포의 이온통로가 존재할 것이란 가설을 세우고 이를 찾기 위해 연구를 집중했다. “처음에는 金박사가 쓰다 남긴 생쥐 몇 마리로 연구를 시작했습니다.남의 실험실에서 셋방살이하는 주제에 내 연구를 한다는 게 눈치가 보여 金박사가 여행을 떠난 한달 동안 집중적으로 매달렸지요” ○“연구비 지원 3년뒤 보답” 吳교수는 갓 태어난 생쥐에서 떼어내 배양한 통각신경세포에 미세한 전극을 붙이고 캡사이신을 투여하는 실험을 수없이 반복했다.연구를 시작한 지한달이 다 되어갈 무렵 캡사이신을 주면 이온이 세포안으로 흘러 들어가면서 전류가 발생했고,반대로 캡사이신 차단제를 투여하면 이온통로가 닫혔다.캡사이신 이온통로의 가설을 처음 확인하는 순간이었다.스스로도 믿기지 않았다.여행에서 돌아온 金박사는 “무슨 엉뚱한 소리냐”는 식의 반응을 보였다. 1년간의 미국 연구생활을 끝내고 95년 1월 고국에 돌아온 그는 학계의 예상을 뒤엎고 캡사이신의 결합부위가 세포의 바깥쪽이 아닌 안쪽이란 사실을 밝혀냈다.그리고 우리 몸속에는 캡사이신과 비슷한 내인성(內因性) 활성물질이 존재하기 때문에 고추성분이 통각신경 세포막의 이온통로를 열어 통증을 유발한다는 것도 알아냈다.체내 내인성 활성물질의 존재에 관한 연구는 곧‘저널 오브 뉴로사이언스’에 공표될 예정이다. 전문가들은 吳교수의 연구성과에 대해 “통증발현에 필요한 주요 인자(因子)를 찾아냄으로써 유전자를 이용한 통증 치료법 개발을 가능케 해줄 것”으로 내다보고 있다.특히 캡사이신 이온통로는 통각세포에만 존재하기 때문에 이 통로가 열리지 않게 하는 약을 찾아 낸다면 예전보다 훨씬 부작용이적으면서도 효능이 뛰어난 진통제를 개발할 수 있을 것으로 전망하고 있다. “이제 시작에 불과합니다.당장은 캡사이신 내인성 활성물질의 생성과 소멸과정을 알아내야 합니다.이 작업이 끝나면 또 다른 통증채널의 존재 여부를규명할 생각이지요. 어쩌면 캡사이신 이온통로는 통증유발 경로의 일부일 수있기 때문입니다” 吳교수는 특별한 신조가 없다.다만 ‘열심히 하면 된다’는 것이 신조라면 신조다.지난 3월에는 세계 신경과학계의 리더들이 참여하는 ‘저널 오브 뉴로사이언스’의 편집위원으로 뽑히는 영예도 안았다.그는 “경제가 어려운시기에 나라에서 거액의 연구지원금을 받는 게 부담스럽기는 하지만 3년뒤에는 이 빚을 연구성과로 되갚겠다”고 말했다. ◎캡사이신 이온통로란/통각신경 끝에 위치… 염증땐 통로여는 물질 분비/척수안 통각신경세포 신경정보 통해 뇌에 전달 통증은 인체 조직이 손상될 때 나타나는 자각증상으로,피부·근육·뼈·내장 등의 말초 통각(痛覺)신경에서 전달되기 시작한다.통각신경이 강한 자극을 받아 전기적으로 흥분하면 이 흥분상태는 통각신경을 타고척수로 이어진다.또 척수안에 들어 있는 각종 통각 관련 신경세포는 통각신경을 따라 전달된 신경정보를 뇌로 전해 준다.통각정보가 뇌에 전해질 때 사람은 비로소 아픔을 느끼게 된다. 진통제란 이같은 과정의 어느곳에선가 통각정보가 전달되지 못하도록 해주는 약제.예컨데 모르핀 같은 마약성 진통제는 통각정보가 척수에서 뇌로 전달되는 것을 차단함으로써 강력한 진통효과를 낸다. 캡사이신 이온통로는 통각신경의 말단에 존재한다.과학자들은 그동안 고추의 매운 성분인 캡사이신이 강한 통증을 일으킨다는 점에 착안,캡사이신의 작용에 따라 개폐되는 이온채널이 몸속에 존재할지 모른다고 생각해 왔다.그러나 캡사이신 이온통로가 실체를 드러낸 것은 아주 최근의 일이다. 전문가들은 캡사이신 이온통로와 염증성 통증은 서로 밀접한 관련이 있을 것으로 파악하고 있다.염증이 생기면 캡사이신 이온통로를 열어 주는 물질이 분비되기 때문이다.그러나 캡사이신 이온통로를 열어 주는 물질의 정체는여전히 베일에 가려 있다.캡사인신의 작용으로 이온통로가 열리면 나트륨·칼륨·칼슘 따위의 갖가지 양(陽)이온이 통각세포안으로 들어와 통각세포를 흥분시킨다는 사실만 알려졌을 뿐이다. 캡사이신 이온통로의 존재를 처음 구명한 吳禹澤 교수는 캡사이신이 결합하는 부위가 학계의 추정과 달리 세포 안쪽에 존재한다는 점도 밝혀냈다. □禹澤 교수 약력 △78.2 서울대 약학대학 졸업 △82.8 서울대 약학대학원생명약학 석사 △87.10 미국 오클라호마대 의과대학 생리학박사 (학위논문:협심증 관련 통증의 메커니즘 연구) △87.11∼88.10 텍사스주립대 의과대학 갈베스턴 분교 연구원 △88.12 서울대 약학대학 조교수 △93.9.∼95.8 서울대 유전공학연구소 응용연구부장 △94.1∼95.1 시카고의과대학 생리학과 교환교수 △95.1∼96.12 대한약학회 영문지 편집간사 △97.5∼현재 서울대 실험동물사육장 운영위원 △97.5 제7회 과학기술우수논문상 수상(캡사이신 이온통로 발견,한국과학기술단체총연합회) △97.12∼현재 통각발현연구단장(과학기술부 창의적 연구 진흥과제) △98.3∼현재 ‘뉴로 사이언스 레터’ 편집위원

◎2001년 모유같은 우유 나온다/인체 락토페린­젖소 베타카제인 유전자 융합/젖소 수정란의 핵에 넣어 ‘락토페린 젖소’ 개발/92년 연구 착수… 의약품원료로도 큰 부가가치 창출 서해안 태안반도의 두산개발 안면목장에는 17억원짜리 세계 최고가의 ‘황금젖소’가 자라고 있다.그러나 이 젖소는 생김새가 비슷한 1천200여마리의 무리에 섞여 사는지라 보통 사람의 눈으로 가려내기가 어렵다. 이제 14개월을 갓 넘긴 이 젖소의 이름은 ‘보람’(Bovine with Lactorferrin Assisted Milk)이다. 보람이는 인간의 모유에 들어 있는 락토페린과 면역글로블린,라이소자임이 풍부한 우유를 만들어 내는 형질전환 젖소.엄마젖과 같은 우유를 쏟아 내는 젖소의 원조인 셈이다. 얼마전 미국에서 복제 송아지인 ‘조지와 찰리’가 등장해 화제를 모은 것과 달리 한국에 보람이가 있다는 사실을 아는 사람은 흔치 않다. 락토페린은 항균·항바이러스 등의 면역증강작용과 세포증식·철분흡수 작용이 뛰어난 인체 생리활성 단백질.모유 1ℓ에는 같은 분량의 우유보다 14배남짓 많은 1.4g이 들어 있다.‘모유를 먹여야 아기가 건강하다’는 것은 락토페린을 두고 하는 얘기다. ○90년엔 ‘슈퍼생쥐’ 첫 개발 보람이의 경제적 가치가 17억원이나 되는 것은 ‘모유같은 우유’를 만들어 낼 수 있는 가능성 때문이다. 보람이의 출현은 모유가 모자라거나 직장생활하는 산모들에게 더할나위 없는 반가운 소식이다. 대덕연구단지 생명공학연구소 이경광 박사(49·동식물세포공학연구부장).수정란 동결법으로 인체 락토페린 생산용 형질전환 젖소인 보람이를 세계 처음으로 탄생시킨 장본인이다. 보람이는 96년 11월 세상에 나왔다.공교롭게도 소띠(49년생)인 이박사와 생일(11월22일)이 같다.그리고 이박사는 소의 해인 97년에 보람이가 인체 락토페린 유전자를 갖고 있다는 사실을 확인했다.이박사와 소는 이래저래 뗄 수 없는 인연이 있는 것 같다. “경북 예천 가난한 농가에서 태어나 초등학교시절 심훈의 ‘상록수’를 읽으며 자랐지요.소꼴을 먹이느라 소와 온종일 살다시피했던 것이 동물발생학을 전공한 계기가 됐습니다” 청년이경광은 가난에 찌든 농촌을 반드시 살려야겠다는 생각에서 건국대 축산대에 들어갔다.석사과정까지 6년간을 줄곧 장학생으로 다닌 그는 일본문부성의 초청으로 북해도대학에서 가축번식학 박사학위를 받고 84년 귀국,동물발생학 기술 개발에 본격적으로 매달렸다. 86년부터 89년까지 불과 3년 사이에 △인공적으로 쌍둥이를 만들 수 있는 일란성 쌍자동물 △수정세포의 핵을 대치하는 핵치환 복제동물 △우성·열성 형질이 동시에 나타나는 키메라 동물을 잇따라 개발했다.90년에는 동물발생학에 유전공학적 기법을 과감히 접목,2배 이상 크게 자라는 슈퍼생쥐를 국내 처음 개발하는 성과를 냈다. 이박사는 이어 92년 11월 두산기술원 등과 공동으로 G7프로젝트인 ‘인체유용단백질을 대량 생산하는 형질전환동물의 개발’에 착수했다.국내 축산업을 살리려면 가축을 단순 축산물만이 아닌 고가 의약품 생산기지로 활용해야 한다는 생각에서 였다. 그는 먼저 인체 락토페린 유전자를 포함한 유용 생리활성물질 유전자와 이 유전자의 발현을 돕는 소의 베타카제인유전자를 분리·추출,베타카제인/인체락토페린 융합유전자를 만들었다. 94년에는 이 융합유전자가 제대로 발현되는지를 형질전환 생쥐에서 알아본 결과 인체 락토페린 유즙이 성공적으로 분비된다는 것도 확인했다. 이어 재조합 유전자를 젖소 수정란의 핵에 집어 넣어 동결시킨 뒤 이를 젖소 대리모에 이식,송아지를 낳게 했다.이렇게 태어난 35마리의 송아지 가운데 1마리가 락토페린 유전자를 지니고 있었다.바로 보람이었다. ○특허 8건에 논문도 70편 이박사는 보람이와 관련된 8건의 특허를 갖고 있으며 국내외에 발표한 논문만 해도 70편에 이른다. 수컷인 보람이는 앞으로 씨내리 역할을 하는 종우로서 인공수정을 통해 인체 락토페린 생산용 암젖소를 태어나게 하는데 이용된다. 이박사는 넉넉잡아 2001년 중반이면 형질전환 젖소에서 1ℓ당 1g 이상의 인체 락토페린이 든 우유를 얻어 낼 수 있을 것으로 자신하고 있다. 인체 락토페린 첨가물질의 95년 세계 시장 규모는 1백70억달러. 2000년에는 2백30억달러로 늘어날 것으로 보여 보람이는 유아용 특수조제 분유,기능성식품,의약품 원료 분야에서 엄청난 부가가치를 창출할 전망이다. 이박사는 동물발생학에 대한 주위의 무지로 연구과정에서 남달리 마음고생을 많이 했다.연구에만 전념해도 시간이 모자랄 판에 이해시키고 설득하 는작업을 병행하는 것은 쉬운 일이 아니었다. “84년 해외유치과학자로 생명공학연구소에 들어온 지 얼마 되지 않았을 때의 일입니다.일란성 쌍둥이 개발에 관한 프로젝트를 본 연구부장이 ‘당신을 쪼개 둘로 만들면 좋겠느냐.잘 자라게 하지는 못할 망정 멀쩡한 것을 뭐하러 동강내느냐’며 역정을 내더군요” 80년대 말 슈퍼마우스를 개발중일 때에는 “사람의 유전자를 쥐에 집어 넣었다가 인간의 지능을 가진 쥐가 태어나면 어떡하느냐”는 소리도 들었고 국민의 혈세를 개인 취미생활에 쓰는 넋 나간 사람으로 몰리기도 했다. 이박사는 지금까지의 연구성과를 토대삼아 앞으로 형질전환수정란 은행을 세우는 한편 산양·토끼 따위의 동물에서 혈전치료제나 항암제를 만들어 내겠다는 야심찬 구상을 갖고 있다. ‘소 농사’에서는 대결실을 눈앞에 두고 있는 이박사지만 그에게도 못내 아쉬움으로 남는 것이 하나 있다.6년째 한달에 하루밖에 쉬지 않는 일벌레 아빠를 지켜 본 세 자녀가 “과학자는 절대 되지 않겠다”고 선언해 버린 것이다. 그리고 얼마전 큰 아들은 “대를 이어 과학자가 되어 달라”는 그의 간곡한 부탁을 뿌리치고 문과를 택해 대학에 들어갔다. ◎형질전환 동물이란/유전자 특정동물 염색체 인공이식/원하는 형질일부를 변형시킨 동물 형질전환동물이란 외래 유전자를 재조합해 특정 동물의 염색체상에 인공적으로 끼워 넣어 그 형질의 일부를 변형시킨 동물.인간에게 유용한 유전자를 실험동물이나 가축에 이식해 원하는 동물을 만들어내는 기술을 이용한 것이다. 동물 형질전환기술은 지난 80년 미국의 생명공학자 고든이 처음 개발한 이래 급속한 발전을 거듭해 현재는 실험동물은 물론 면양·돼지·소 따위의 가축에 적용되고 있다. 대표적으로 응용되는 곳은 예컨대 슈퍼마우스와 같은 성장동물 개발분야와 동물생체반응기(Animal Bioreactor) 개발분야.동물생체반응기 개발부문은 경제성이 높아 세계적으로 연구가 매우 활발하다. 동물생체반응기는 유선조직의 유전자를 재조합해 특정 동물의 염색체에 끼워 넣는 방식으로 형질을 바꿔 우유와 함께 고부가가치의 생리활성물질을 대량으로 생산하는 시스템.형질이 유전되기 때문에 고품질의 유용 생리활성물질을 자손 대대로 얻을 수 있다. ‘보람’이도 여성의 젖샘조직에서 모유에만 있는 락토페린 유전자를 뽑아 이를 젖소의 염색체에 이식,모유와 같은 우유를 만들어 내도록 만든 동물.도축장의 젖소에서 채취한 미성숙 난자로 체외수정란을 만든 뒤 수정란 핵에 락토페린 재조합유전자를 집어 넣어 착상 직전의 단계까지 1주일 남짓 체외배양시킨 뒤 이를 대리모에 이식했다.이 과정에서 락토페린 젖소가 태어날확률은 1%가 채 되지 않는다. 지난해 세계 과학계를 떠들석하게 했던 복제양 ‘돌리’는 체세포의 핵을 뽑아 낸 뒤 그 자리에 탈핵 난세포를 치환,원래의 양과 똑같은 모습을 만든 것으로 특정 개체의 체세포를 이용해 하나의 동물을 만들었다는 의미를 갖는다. □약력 △49.11 경북 예천 출생 △77.2 건국대 축산대학 낙농학과 졸업 △84.3 일본 북해도대학 농학박사(가축번식학,학위논문­집토끼 중복임신에 관한 연구) △84.5∼90.2 한국과학기술원 생명공학연구소 선임연구원 △85.9∼85.12 일본 북해도대학 수의학부 객원연구원 △86∼89년 일란성 쌍자동물,키메라동물,핵치환 복제동물 생산 △90.3∼91.2 한국과학기술원 생물공학과 겸임교수 △90∼96년 생명공학연구소 책임연구원 △90년 슈퍼생쥐 국내 첫 개발 △91.9∼현재 충남대 수의과대학 겸임교수 △96.2∼현재 생명공학연구소 동식물세포공학연구부장 △97.12 형질전환 젖소 ‘보람’ 개발 △한국축산학회 정회원,한국가축번식학회 이사,일본축산학회 정회원

◎음식물서 세계 첫 발견 전통 된장에서 항체 생성을 증가시키는 물질이 발견됐다. 한국식품개발연구원은 13일 연구원의 생물공학연구부 최신양 박사팀과 연세대의과대학 미생물학교실 이봉기 교수팀이 음식물 중에서는 세계 최초로 전통된장에서 항체 생성 증가 물질을 발견했다고 밝혔다. 연구원은 우리의 전통 발효된장과 발효시키지 않은 삶은 콩 추출물을 분자량에 따라 분리해 면역조절 효과를 관찰한 결과,분자량 100K(킬로달톤)이상과 10K 이상∼100K 미만의 된장추출물이 실험용 생쥐의 림프구(백혈구의 일종이며 면역반응에 관여하는 세포)를 증가시키는 것으로 나타났으며 증식효과는 분자량 100K이상 추출물에서 현저하게 높았다고 설명했다. 그러나 발효시키지 않은 삶은 콩의 추출물은 분자량에 관계 없이 모두 실험용 생쥐의 림프구 증식에 영향을 주지 못했다.

◎15국 참여한 우주정거장 ‘프리덤’ 2005년 완공/일 시즈미사 2020년 ‘스페이스 투어’ 시판 계획 우주왕복선을 타고 우주공간의 호텔로 날아가 창밖에 잡힐 듯 떠있는 은하계를 감상할 수 있는 날은 언제쯤이 될까. 패스파인더호의 화성탐사와 토성탐사선 카시니호의 성공적인 우주비행에 힘입어 지난 69년 아폴로 11호의 달착륙 이후 한동안 주춤했던 우주탐사 활동이 부쩍 활기를 띠고 있다. 우주의 베일을 벗겨 보려는 인류의 호기심은 비단 달과 화성,토성에 머물지 않고 소행성,혜성,명왕성에까지 끝없이 뻗어 나가고 있다.그뿐만 아니라 우주 장거리여행에 필수적인 우주정거장 건설 작업도 순조롭게 진행되면서 빠르면 2020년쯤 우주호텔에서 휴가를 보낼수 있을 것이란 황홀한 전망이 나오고 있다.21세기의 우주는 탐험의 대상 아닌 여행의 공간으로 바뀌어 가고 있는 것이다. 21세기의 신우주시대를 열어갈 선두주자는 ‘루나 프로스펙터’. 미국 국립항공우주국(NASA)은 우주탐사의 상업성 여부를 판단하기 위한 방안의 하나로 새해 1월5일 플로리다주 케이프 커내버럴 제46 발사대에서 무인달 탐사선 ‘루나 프로스펙터’를 발사한다. ○달기지 건설 자료 수집 ‘루나 프로스펙터’는 마지막 아폴로 우주인들이 달을 떠나 지구 귀환 길에 오른지 25년만에 발사되는 것으로 달 기지 건설을 위한 기초자료 수집이 목적이다. 새로운 달 탐사 우주선은 달 지표면 70%에 이르는 지역의 지도를 작성하고 달의 화학적 구조와 중력장,자장 등을 조사할 계획.달의 100㎞ 상공에서 미래 달 기지 건설에 필수적인 물의 존재여부도 탐사한다. ‘루나 프로스펙스’는 무게 295㎏,높이 130㎝의 드럼통 모양으로 만들어졌다. NASA는 새해 7월 지구 가까운 곳의 소행성과 혜성을 탐사할 ‘심우주 1호’(심우주,Deep Space1)를 쏘아 올린다. ‘DS1’은 소행성 ‘3352 매콜리프’와 혜성 ‘P/웨스트­케호테크­이케무라’에 접근해 목표물의 화학적 성분,온도,대기특성 등을 밝혀낸다.‘DS1’의 활동기간은 12∼18개월이며 소행성 매콜리프에는 5㎞까지 접근해 촬영을 시도한다.‘DS1’은 전하를 띤 태양 입자들을 2년간의 우주여행에 소요되는 에너지로 전환하도록 설계된다. ○무중력하 동물 영향 실험 NASA는 또 고온 성간물질과 블랙홀,중성자 별 따위의 우주 기원을 규명하기 위해 새해 8,9월 잇따라 X선 우주망원경 ‘AXAF’과 적외선 우주망원경 ‘WIRE’를 발사한다. 이에 앞서 오는 4월에는 미국·일본·유럽연합(EU)·캐나다가 공동으로 ‘국제 우주동물원’을 쏘아 올린다. 지난 수십년간 유인 우주비행을 통해서도 우주의 무중력 상태가 인체의 뇌·신경계·골수 등에 끼치는 영향을 정확히 규명하지 못함에 따라 미국 우주왕복선 컬럼비아호에 생쥐·귀뚜라미·개구리뱀·물고기 따위를 태워 보내기로 했다.국제 과학자들은 이 동물들을 17일간 우주에 체류시켜 무중력 상태가 동물에 끼치는 영향에 대해 31가지의 실험을 할 예정이다.과학자들은 ‘뉴러랩프로그램’으로 이름 붙은 이 야심찬 계획을 통해 동물의 신경계가 무중력 환경에 어떻게 반응하는지를 밝혀냄으로써 다른 행성을 탐사하는 차세대 우주인들에게 필요한 정보를 제공하기로 했다. 99년 1월9일에는 ‘지구근접 소행성과의 조우’(NEAR,Near Earth AsteroidRendezvous)라는 이름의 우주선이 지구에서 2억9백만㎞ 떨어진 곳에 있는 소행성 ‘433 에로스’와 조우한다.NEAR 우주선은 현재 시속 35만2천㎞의 속도로 에로스를 향해 비행중이며 99년 1월쯤 1천200㎞까지 근접할 것으로 보인다.1년간 에로스 궤도를 돌며 지도작성 업무를 성공적으로 끝내면 태양계를 구성하는 기본 요소에 대한 중요한 단서가 나올 것으로 예상된다. ○생물기원 실마리 찾을듯 NASA는 이와함께 99년 2월6일 ‘스타더스트’라는 우주선을 발사,혜성 ‘P/와일드2’에 근접 비행토록 한 뒤 주위의 성운에서 먼지 표본과 휘발성 물질을 채취한다.과학자들은 지구로 가져온 샘플을 정밀 분석함으로써 성운 주위의 동위원소적·광물학적·화학적 특성은 물론 생물기원의 실마리를 찾아 낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 2001년에는 전하를 띤 입자 샘플을 채집,캡슐 속에 저장한 뒤 이를 낙하산으로 지구대기권에 투하하는 ‘제너시스 계획’이 추진되며,허블망원경의 성능을 훨씬 웃도는 적외선 우주망원경 ‘SIRTF’이 우주 여행길에 나선다. 이어 2002년에는 명왕성과 그 위성 ‘카론’을 탐사할 우주선 ‘명왕성특급’이 쏘아 올려진다. ‘명왕성특급’은 우주를 떠난지 6∼9년(우주선의 무게에 따라 차이가 남)뒤 명왕성에 닿으며 명왕성과 카론의 지형 및 지질을 파악하고 명왕성의 대기구조를 가려낸다. 지난 10월13일 지구를 떠난 토성탐사선 ‘카시니호’는 7년동안 36억㎞에 이르는 우주여행을 한 끝에 2004년 7월1일을 전후해 토성의 대기권에 진입한다.‘카시니호’가 4년동안 토성 주변에 머물면서 지구로 보내 오는 토성과 토성띠에 관한 화학적·물리적 구조,전기자장 따위의 자료는 토성은 물론 태양계 전체의 진화과정을 규명하는데 획기적인 전기를 마련해 줄 전망이다. NASA는 오는 2010년 인류 최초로 유인 화성우주선을 발사하며 ‘TPF’라는 우주망원경을 띄워 100광년 거리에 있는 행성에 대한 본격적인 탐사활동을 벌인다. ○태양계 진화과정 규명 우주를 향한 인류의 꿈을 실현시켜 줄 교두보는 역시 2005년 완공 예정인 세계우주정거장 ‘프리덤’. ‘프리덤’은 지난 84년 당시 레이건 미국 대통령이 연두교서에서 밝힌 우주개발계획중 하나로 지상 500㎞ 궤도에 8명의 우주비행사가 6개월씩 거주할 수 있는 우주정거장을 건설하자는 구상.미국·러시아·일본·캐나다·이탈리아·덴마크 등 15개국이 참여하고 있다. ‘프리덤’은 전체 길이 108m의 축구경기장 만한 크기에 8∼10m길이의 실험·거주모듈 6개가 있다.태양열을 동력원으로 쓰며 세쌍의 태양집광판과 태양전지판을 이용해 전력을 얻는다.세계 우주정거장이 건설될 때까지 앞으로 28차례에 걸쳐 우주왕복선을 운행할 예정이다. ‘프리덤’은 장기간 무중력 환경에서 의약품을 비롯한 신물질 개발과 식물 재배 등의 작업을 하면서 우주개발의 전초기지 역할을 병행할 것으로 보인다. 2015년에는 ‘프리덤’을 발판삼아 달에 항구적인 기지건설을 위한 전진기지 ‘루나 베이스’ 건설이 시작된다. ‘루나 베이스’는 2025년 완공 예정으로 달에서도 인간이 살 수 있는 도시 ‘루나 시티’ 건설을 위한 것이다. 지구와 달 사이에 스포츠시설까지 갖춘 거대한 우주호텔이 들어서 인간이 우주나들이를 할 수 있게 되는 것도 이 무렵.일본 건설회사인 시즈미사는 2020년까지 인공위성 궤도인 지상 450㎞ 궤도에 직경 140m에 이르는 도넛 모양의 호텔을 띄운다는 구상을 갖고 있다.건설자재 수송비만 해도 1조엔이란 엄청난 돈이 들어갈 이 호텔에는 64개의 객실과 레스토랑·스포츠시설 따위의 각종 첨단 호화시설이 들어 선다. 시즈미사는 우주호텔이 완성되는 대로 우주왕복선을 1시간 남짓 타고 호텔에 이르러 6일간 휴식한 뒤 되돌아 오는 ‘스페이스 투어’를 여행상품으로 내놓을 계획이다.

◎흰쥐 성장호르몬 26%까지 증가/청소년 복용결과 키 3∼6㎝ 자라 후천적 성장장애증후군 환자의 치료에 쓰이는 한약 ‘성장란’이 동물실험 결과,실제로 성장호르몬을 증가시킨다는 연구논문이 발표됐다. 백상한의원 배오성 원장(02-514-8866)은 최근 한국본초학연구회가 개최한 세미나에서 ‘한약 성장단이 흰쥐의 성장호르몬 분비촉진에 끼치는 효과’란 주제발표를 통해 이같이 주장했다. 배원장에 따르면 생약추출물로 조제한 한약인 성장단 A,B를 생쥐에게 각각 투여한 결과,1회 투여때 성장호르몬이 11∼26%씩 증가했다는 것.성장단A는 소양인에게 쓰는데 녹용을 가미한 십이미지황탕,녹각,동충하초,지모,황백 등을 넣은 것이다. 성장단B는 태음인에게 적용하는데 녹용을 가미한 조위승정탕,녹각,익지인,황련 등을 넣었다. 배원장은 “지난 10년동안 성장기의 청소년을 대상으로 성장단을 6개월이상 복용시킨 결과,키가 평균 3∼6㎝ 자랐다”면서 “1∼2개월사이에 효과가 나타나지는 않으며 6개월∼2년 사이에 성장효과가 가장 컸다”고 주장했다.

◎생쥐·위점막에 투여 감염성공/위암 예방·백신 개발 빨라질듯 위암발생과 밀접한 관계가 있는 ‘헬리코박터 파일로리’균을동물에 배양,감염여부를 알 수 있는 방법을 국내 연구진이 처음으로 개발했다. 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori)는 B형 만성위염을 일으키고 소화성 궤양의 재발에 관여하는 박테리아.위암,위림프종의 발생과도 관련이 깊다.우리나라 전체 성인의 70∼80%가 감염돼 있는 것으로 알려져 있다. 헬리코박터 파일로리는 사람에게만 있는 균으로 지금까지는 감염여부를 확인하기 위해 이 균을 동물에 배양해 실험할 수 밖에 없었다. 대신 쥐나 고양이에 있는 비슷한 세균인 ‘헬리코박터 펠리스(Helicobacter felis)’를 써 왔다. 하지만 위암 등의 정확한 발병원인을 알려면 인체실험은할 수 없으므로 헬리코박터 파일로리에 감염된 적절한 실험동물이 필요했다. 서울대병원 내과 송인성 교수팀(02-760-3344)은 최근 생쥐의 위점막에 헬리코박터 파일로리균을 감염시키는데 성공함으로써 인체에 헬리코박터 파일로리균이 어떻게감염되는지를 연구,예방하고 치료용 백신 개발에 새로운 전기를 마련하게 됐다. 95년 이탈리아의 마르체티 연구팀이 헬리코박터 파일로리를 생쥐에 감염시킨 모델을 잡지 ‘사이언스’에 발표한 적이 있으나 헬리코박터 파일로리가 생쥐 위점막에 정착된 것을 확인할 수 없었다는 문제점이 지적돼 왔다. 송교수팀이 사용한 방법은 십이지장궤양 환자의 위점막 조직에서 헬리코박터 파일로리를 배양한 뒤 세균주를 생쥐에 반복적으로 투여하는 것. 실험 결과 6주뒤 헬리코박터 파일로리를 투여한 생쥐는 비교적 뚜렷이 염증세포가 번져 나가고 위선구조의 파괴와 같은 중증의 위염 증세가 나타났다. 또 유전학적 방법으로 사람의 위 속에서 발견되는 병독인자가 생쥐에 투여된 후 생쥐의 위속에서도 똑같이 나타났음이 확인됐다. 송교수는 “소화성궤양 특히 위암 발생과 관련이 깊은 것으로 알려진 헬리코박터 파일로리의 동물 실험에 성공해 앞으로 감염 예방과 이 세균으로 인한 관련 질환의 백신 개발이 가속될 것”이라고 말했다.

◎항암제 개발 획기적 전기 마련/‘포스포리파제C 감마1’ 과잉분비때 발암/생쥐이식 백혈­골육종 등 육종암 발병 확인 세포속의 성장신호 전달경로에 있는 핵심효소가 이상발현될 때 암이 생긴다는 사실을 국내 과학자가 세계 처음으로 밝혀내 항암제 개발에 획기적인 전기를 마련하게 됐다. 포항공대 생명공학과 서판길(45)·유성호 교수(41)는 세포 성장 신호전달 경로의 중추 효소인 ‘포스포리파제C 감마1’이 지나치게 분비될 때 골육종·악성림프종·백혈병 따위의 육종암이 생긴다는 것을 세계 처음으로 구명하는데 성공했다고 14일 밝혔다. ‘포스포리파제C’는 생체 세포가 외부 자극을 받을때 생리활성을 나타내는 세포내의 핵심효소.서교수팀은 95년 암조직에서 ‘포스포리파제C 감마1’이 나타나는 것을 감지한 뒤 실험을 계속한 결과 정상 조직보다 훨씬 많이 분비되고 있음을 밝혀냈다.서교수팀은 이를 바탕으로 최근 섬유세포에 ‘포스포리파제C 감마1’ 유전자를 과잉 발현시킨뒤 이를 생쥐에 이식해 백혈병·악성림프종·골육종 등의 육종암이생기는 것을 확인하는 개가를 올렸다. 이 연구 결과는 암 연구 분야에서 세계 최고의 권위를 자랑하는 ‘미국 암학회지’(Cancer Research) 12월 25일자에 발표된다. 서교수는 “암이 생기는 원인을 신호전달 측면에서 세계 처음으로 입증한 것이 커다란 수확”이라면서 “포스포리파제C 감마1 분비 억제 물질을 개발하면 암 정복이 현실로 다가올 수 있을 것”이라고 밝혔다. 국내 의학계에서는 이 연구 결과가 ‘노벨상감’업적이라고 보고 있으나 서교수는 “과학자가 어떠한 목적을 갖고 연구하는 것은 온당치 않으며 새 사실을 구명한 것만으로도 크게 만족한다”고 말했다. 서교수는 지난 86년 서울대 의대에서 생화학박사 학위를 받은뒤 89년부터 포항공대 교수로 일하고 있으며,유교수는 79년 서울대 약대를 나와 한국과학기술원(KAIST)에서 생화학박사 학위를 받고 88년부터 포항공대 교수로 재직중이다. 두 교수는 85년부터 88년까지 3년 남짓 미국 국립보건원(NIH) 생화학연구실 연구원으로 함께 일하면서 6편의 공동논문을 미국 학술지에 발표했었다.