자기 골수를 이식해 백혈병을 치료할 수 있는 신물질이 국내 의료진에 의해 개발됐다. 서울대 의대 朴聖會(병리학과)·朴宣陽 교수(혈액종양내과)팀과 (주)한화 의약부문은 28일 자가골수이식으로 백혈병을 치료할 수 있는 신물질인 ‘JL­1 항체’를 개발,곧 임상시험에 들어간다고 밝혔다. 이 치료법은 골수세포에서 암세포만을 분리하는 기능이 뛰어난 JL­1 항체를 이용,백혈병 환자에게서 골수를 채취한 뒤 암세포만을 제거하고 다시 정상적인 조혈모세포를 환자에게 주입,백혈병을 낫게 하는 방법이다.(주)한화측은 실제 백혈병환자 2명을 대상으로 한 시험에서 암세포가 완전히 제거된 것으로 확인됐다고 밝혔다. 백혈병 치료는 지금까지 환자와 동일한 유전자형을 가진 골수기증자를 찾아 골수를 이식하는 방법을 써오고 있다.

◎전립선암 새 유전자 치료물질 세계 첫 개발/‘오스테오칼신 프로모터’ 쥐·개 임상실험서 확인/부작용 없고 癌세포만 선택 파괴하는 효과 입증 21세기를 눈앞에 둔 지금도 암(癌)은 정복되지 않고 있다.수술외에 방사선요법,항암화학요법,면역요법 등 다양한 치료법을 따로 또는 병용해서 시도하고 있지만,상당수 암에서는 아직도 생존율을 높이는 데 만족하고 있을 뿐이다. 그래서 ‘21세기 의학의 꽃’으로 불리는 ‘유전자 치료법’이 더욱 기대를 모으고 있는지도 모른다. 유전자 치료법은 환자에게 결핍된 유전자나 전혀 새로운 기능의 유전자를 인체에 넣어,암을 비롯한 난치병을 근원적으로 고치는 것이다.90년대 들어와 유전자 조작기술이 발전하면서,현실적인 항암치료법의 하나로 급속히 부각되고 있다. 고려대 의대 千駿 교수(39·안암병원 비뇨기과)도 이 분야를 연구하는 젊은 의사다.그는 미국 암연구학회 정회원으로,국내보다 유전자치료법이 한 단계 앞서 있는 미국에서 더 잘 알려져 있다. 미국 버지니아의대 분자생물학교실 연구원으로 일하던96년 7월 골육종(뼈암)에 대한 새로운 유전자 치료법을 발표한 게 계기였다.정상세포를 파괴할 수도 있는 기존의 유전자 치료법의 부작용을 제거,정상세포는 건드리지 않고 골육종 암세포만 선택적으로 파괴하는 획기적인 내용이었다. ○美 암연구학회서 검증 그는 골육종 등 악성 골종양 및 뼈로 전이된 전립선 암세포에만 특이하게 적용되는 촉진제(프로모터)를 운반체인 아데노바이러스에 붙여,전달하는 방법을 썼다.국내에서는 유전자치료를 할때 운반체로 라이포좀이나 특히 레트로바이러스를 많이 쓰는데,미국에서는 아데노바이러스를 쓰는 것이 일반적인 추세라는 것.운반능력이 뛰어나기 때문이라는 설명이다. 다만 아데노바이러스를 반복해서 쓰면 항체가 생길 수도 있는데 최근에는 항체가 안 생기도록 면역요법을 유전자 치료법과 병행,이 문제를 해결하고 있다. 그러나 千교수의 연구 핵심은 운반체가 아닌 프로모터.바로 악성 골종양세포 및 뼈전이성 전립선암세포에만 선택적으로 붙는 ‘오스테오칼신 프로모터’(Osteocalcin­promoter)다.이것을‘HSV­TK’라는 자살유도유전자와 함께 아데노바이러스로 암세포에 운반한다.이렇게 해서 합성된 것이 ‘rAd­OC­HSV­TK’라는 새로운 유전자치료 물질이다.r=recombinant로 재조합했다는 뜻이다. 이전의 유전자 치료법에서는 ‘오스테오칼신 프로모터’가 아니라 ‘유니버설 프로모터’를 썼다.그런데 유니버설 프로모터는 아무 세포에나 붙어,정상세포를 파괴하는 부작용이 있었다. 千교수는 세계 최초로 ‘오스테오 칼신 프로모터’를 독자적으로 개발,이런 부작용을 없애고 안전성과 치료효과를 동시에 높일 수 있었다. 그의 연구 결과는 미국 암연구학회에서 발표된 직후 유효성을 검증받았다.이어 미국에서 특허를 출원,등록을 기다리고 있다.일본의 한 연구팀도 몇 개월 뒤 비슷한 내용으로 미국에 특허를 출원했지만 千교수의 연구결과가 출원중이었기 때문에 거부됐다. 千교수가 골육종을 유전자 치료법의 1차 연구대상으로 삼은 것은 어린이나 청소년이 많이 걸리는 이 병이 기존의 항암요법으로는 잘 낫지 않기 때문이다.악성 골종양중 가장 빈도가높고,처음 진단했을 때 이미 15% 정도가 폐나 뼈에 전이된 것으로 나타난다. 부분적으로 절제수술을 하고 적극적인 항암제 투여를 해도 2년 생존율은 불과 65% 정도.30% 이상의 환자는 1년안에 폐로 번진다. 더구나 1차 치료가 끝난 뒤 2차로 재발하면 항암제 치료도 효과가 없다.골육종에 효과적으로 대응하기 위해서는 새로운 치료법이 절실했다. 비뇨기과에서 흔히 보는 전립선암도 비슷한 경우.미국내 남성암 발생률 1위로 호르몬 치료가 거의 유일한 치료법이었다.하지만 치료후 일단 암조직이 호르몬 저항성으로 변하고,심한 통증을 일으키는 뼈전이까지 생기면 더 이상 방법이 없었다.千교수가 처음 관심을 가진 것은 이처럼 뼈까지 이미 퍼진 전립선암이었다.지금은 일반 전립선암에 대해서도 유전자 치료법의 유효성에 대해 연구하고 있다. 현재 千교수의 유전자치료법은 동물실험까지 모두 끝난 상태.95년부터 쥐와 개를 대상으로 한 전임상실험(동물실험)에서는 암세포만 선택해서 죽이는 확실한 효과가 입증됐다. 그는 뼈로 암세포가 넓게 퍼져 기존의 항암요법으로는 치료가 불가능한 말기환자들을 대상으로 곧 1차 임상실험에 들어간다.여기서 안전성이 입증되면 미국과 공동으로 2차 임상시험을 시작한다. 기존의 항암요법에 새로 개발한 유전자치료법을 병용하려는 연구도 하고 있다. 이렇듯 千교수가 한국인 의학자로 드물게 유전자치료분야에서 두각을 나타낼 수 있었던 것은 우직하게 연구에만 몰두했기에 가능했다. “미국에서 공부할 때는 하루 4시간 이상 자 본 기억이 없다”고 털어놓을 정도다. “연구원을 할 때는 밥먹고 새벽까지 실험만 하는 생활의 반복이었지요.학교 도서관에서도 언제나 제일 먼저 나와,맨 꼴찌로 나가니 수위들의 눈총을받을 만도 했지요” 이런 노력 끝에 새로운 유전자치료법 개발에 어렵게 성공했지만 연구지도를 맡았던 교수조차 처음엔 이 사실을 믿어주지 않았다.실험이 성공한 뒤에도 반복해서 연구내용의 확인작업만 시킬 만큼 불신감이 컸다. 그러다 그의 연구내용이 미국 암학회에서 발표돼 ‘엑설런트’(excellent) 판정을 받고,권위있는 학술저널에서 잇달아비중있게 다뤄지자 그제서야 인정하는 눈치였다. ○독일 등 외국서 8회 발표회 千교수의 관련 논문은 그 뒤 미국에 9편 등 외국 논문집과 학회지에 모두 11편이 실렸다.암유전자요법에 대해 지난 2년간 독일 등 외국에서 모두 8번이나 발표할 기회를 가졌다. 이처럼 유전자치료 분야에서 세계 톱클래스의 반열에 들었지만 그는 유전자치료법을 맹신해서는 안된다고 잘라 말한다. 유전자치료법이 지금까지 나온 암치료법 중 가장 앞선 방법임에는 틀림없지만 기존의 항암치료법 등으로 반응을 보이지 않는 환자에게만 철저하게 선택적으로 써야 한다는 것. 물론 골육종 환자를 대상으로 한 임상실험도 이미 암세포가 폐 등으로 퍼져 다른 방법으로는 회생가능성이 전혀 없는 말기환자들만 엄선해 시도하게 된다. 千교수는 “3년 넘는 동물실험에서 효과는 입증됐지만 사람은 동물과 다르기 때문에 실제 환자에게 투여했을 때 다른 결과가 나올 수도 있다”고 조심스러운 태도를 보이면서도 곧 시작할 임상실험 결과에 적지 않은 자신감을 갖고 있음을 감추지는 않았다. ◎유전자 치료법이란/선천성 유전질환서 암·에이즈 등 후천성까지/바이러스­라이포좀 등 화학물질도 사용 치료 유전자치료법은 초기에는 선천성 유전질환이 주된 대상이었으나,요즘은 암,에이즈 등의 후천성 질환의 치료에 주로 쓰인다. 유전자치료법은 90년 미국에서 처음 임상실험이 시작된 뒤 현재 200여개의 임상실험에서 1천여명의 환자를 치료하고 있다. 우리나라는 95년 서울대병원 혈액종양내과 許大錫 교수팀이 악성 피부암과위암 등 말기환자 9명에게 면역유전자요법을 실시한 것이 처음.실험결과,2명에게서 암이 줄어든 사실이 확인됐다. 유전자의 치료에서는 유전자의 전달방식이 특히 중요하다.레트로바이러스나 아데노바이러스 등의 바이러스를 이용하는 방법과 양이온성 라이포좀 등의 화학물질을 이용하여 세포내로 유전자를 전달하는 방법이 주로 쓰인다. 라이포좀은 합성이 가능해 실험실에서 대량생산할 수 있다는 장점이 있지만 전달효율이 낮다는 게 문제.바이러스는 전달효율은 높지만 면역반응 또는 염증반응을 유발할 수 있다.최근에는 이들의 장점만을 합성하려는 연구가 심도있게 진행중이다. 암치료를 위한 유전자 요법은 암세포에 발생한 유전자의 결함을 교정하는 방법,특정유전자가 형질도입된 세포는 특정약제에 민감하게 반응해 죽게 되는데 이를 이용,암세포를 죽이는 방법(千교수의 경우),체내의 면역반응을 활성화시켜 암세포를 제거하는 방법,골수세포에 항암제의 저항성을 갖게 하는 유전자를 형질도입한 후 고용량의 항암제를 투여하여 암세포를 죽게 하는 방법 등이 있다. 부작용없이 더욱 효과적으로 유전자를 전달할 수 있는 유전자전달체계의 개발,원하는 세포에서만 유전자가 작용하게 하는 방안,저하된 암환자의 면역체계의 활성화방안 등이 앞으로 개선되야 할 부분이다. 연세대 의대 종양내과 金周恒 교수(47)는 “유전자치료는 현재까지는 대상환자의 10∼20%에서 치료효과를 보이고 있는 미미한 실정이지만 장기이식이 여러가지 문제점에도 불구하고 오늘날 널리 쓰이듯 머지 않은 장래에 유전자치료도 보편화할 것”이라고 말했다. □千駿 교수 약력▲고려대 의학박사 ▲고려대 의과대학 비뇨기과학교실 부교수 ▲고려대 암연구소 유전자치료 연구부장 ▲미국 암연구학회정회원 ▲미국 암학회 연구비 수혜,전립선암 환자 치료를 위한 유전자치료법 개발 ▲97년도 대한의사협회 학술상 수상

남성(男性)수난시대,‘고개숙인 남자’들이 양산되고 있다고 한다. IMF한파속에 생존하느라 스트레스가 쌓여 ‘남자구실’을 제대로 못하는 남성이 계속 늘고 있다는 보도다.지난해 발표된 한 의학계 조사는 발기부전(勃起不全) 등 성생활장애로 고통받는 한국 남성이 3백만명 가량 된다는 것이었는데 요즘 다시 조사한다면 그 보다 훨씬 더 늘어났을 게 분명하다. 비단 IMF가 아니더라도 남성을 결정하는 Y염색체가 환경오염과 생태계 변화에 약해 남아 출산율이 꾸준히 줄고 있다는 연구결과가 미국·영국 의학학술지에 발표되고 있다.정자(精子)의 평균 숫자나 고환(睾丸)크기도 줄었다는 연구결과도 나왔다.여성의 평균수명이 긴 것과 연결지어 여성의 생물학적 우위론(優位論)도 제기된다. 세계의 이 불쌍한 고개숙인 남성들에게 뉴욕의 제약회사 파이자가 희소식을 전하고 있다.미국 식품의약국(FDA) 승인을 받아 비아그라(Viagra)라는 발기부전 치료제를 시판하기 시작했다는 것이다.한개에 10달러(1만4천원 상당)나 하는 이 알약이 미 전역에서 하루 4만개나 팔리는 폭발적 인기를 얻고 있다는 외신보도다. 건강식품이나 정력제에 대한 열성(熱誠)에 있어 한국인은 지구상 어느 민족에도 뒤지지 않는다.세계의 곰 사슴 물개 코브라,심지어 아프리카의 코뿔소는 한국인을 천적(天敵)쯤으로 알지 모른다.몸에 좋다면 국제적 보호조(保護鳥)든 오소리 고라니 개구리를 가리지 않고 먹어 치운다.국내에서 뿐 아니라 동남아,뉴질랜드,캐나다 어디든 찾아가 야생동물들을 잡아 먹는다. 숙여진 고개를 쳐들겠다는,강정(强精)에의 집념은 처절할 지경이어서 졸부들의 보신관광 못지 않게 ‘현대판 불로초’로 선풍을 일으키는 수입약품도 많다.불면증 치료제인 멜라토닌,세포의 노화를 막는다는 DHEA 등 호르몬제가 신비의 약,불로초로 한때 인기를 모으며 한국인의 싹쓸이 쇼핑으로 미국 제약회사들이 짭짤한 재미를 봤다. 이번엔 비아그라가 또 엉뚱한 선풍을 일으킬까 걱정된다.3백만의 진짜 고개숙인 남자들이 아니라 ‘변강쇠 환상’에 빠진 남자들이 문제를 일으킬 소지가 있어서다.참고로 FDA 인터넷 홈페이지에 실린 비아그라의 내용을 소개하면 이 약은 의사 처방에 따라 복용해야 하는 치료제다.병적인 발기부전은 고쳐주지만 결코 정력제가 아니어서 정상인을 변강쇠로 만들어 주는 효과는 전혀 없다.심장병 환자에게는 위험하고 두통 복통 설사 등 부작용도 우려된다고 경고하고 있다.보신족들에겐 큰 실망일지 모르겠다.

◎금세기 생명공학분야 최고의 결실/‘살아있는 의약품 공장’ 인류의 꿈 현실로/값비싼 단백질제제 의약품 싸게 대량 생산/‘母乳 같은 牛乳’ 생산 ‘보람이’ 이어 18개월만에 개가 【대덕=朴建昇 기자】 젖에서 ‘백혈구 증식인자’를 분비하는 형질전환 흑염소 ‘메디(Meddy)’의 탄생은 금세기 생명공학분야의 가장 값진 결실로 평가받고 있다. ‘메디’는 ‘살아 있는 의약품공장’에 대한 인류의 오랜 꿈을 마침내 현실로 바꿔 놓으면서 값비싼 단백질제제 의약품의 대량 생산 길을 활짝 열어놓았다.첨단 생명공학이 인류의 무병장수와 어떻게 직결될 수 있는 지에 대한 가장 모범적인 답을 제시해 준 셈이다.이런 맥락에서 ‘메디’는 지난해 세계 과학계를 떠들썩하게 했던 복제양 ‘돌리’탄생이나 인간복제 논의와는 전혀 차원이 다른 것이다. 우리나라로서는 지난 96년 11월 ‘모유같은 우유’를 쏟아 내는 ‘보람이’를 만들어 낸 데 이어 1년반만에 다시 백혈구 증식용 흑염소를 선보임으로써 연간 35조원에 이르는 세계 단백질제제 의약품시장을 석권할 수 있는 계기를 마련했다. ▲형질전환동물=어떤 동물이 원래 간직하고 있지 않은 외래 유전자를 재조합,이를 자신의 염색체상에 인공적으로 끼워 넣어 그 형질의 일부를 변형시킨 동물.이 기술은 주로 인간에게 유용한 유전자를 수정란에 이식해 인간이 원하는 동물을 만들어 내는 데 많이 이용된다. 대표적으로 응용되는 곳은 슈퍼생쥐 따위의 성장동물 개발부문과 ‘보람이’나 ‘메디’와 같은 동물생체반응기(Animal Bioreactor) 개발 부문.동물생체반응기는 유선(乳線)조직의 유전자를 재조합한 뒤 특정 동물의 염색체에끼워 넣는 방식으로 형질을 전환,우유와 고부가가치의 생리활성물질을 대량 생산하는 시스템이다.형질이 유전되므로 고품질의 유용 생리활성물질을 자손 대대로 얻을 수 있다. 복제양 ‘돌리’는 체세포의 핵을 뽑아 낸 뒤 그 자리에 탈핵 난세포를 치환,원래의 양과 똑같은 모습을 만든 것.‘돌리’가 완전 분화된 체세포의 핵을 갈아 끼운 동물이라면 ‘메디’는 미성숙 수정란의 핵을 갈아 끼운 것이 차이점이다. ▲‘메디’의 탄생 과정=흑염소 혈액의 DNA에서 백혈구 증식인자(G­CSF)의 발현(發現)을 돕는 ‘베타 카제인 유전자’를 분리·추출,사람 백혈구 증식인자와 재조합했다.이 재조합 유전자가 제대로 발현되는지를 형질전환 생쥐에서 알아보니 생쥐 젖 1㎖당 200㎍의 G­CSF가 생성되었고,이 G­CSF는 실질적으로 사람 백혈구의 생장도 촉진시켰다. 이어 재조합 유전자를 미세주입기로 흑염소의 수정란 핵에 집어 넣어 동결시킨 뒤 이를 흑염소 대리모 자궁에 이식,새끼를 낳게 했다.수정란의 착상률은 30%정도였으며 5개월 뒤에 태어난 새끼 19마리중 암컷 한마리가 사람 G­CSF유전자를 지닌 형질전환 흑염소였다.의약품 생산의 의미를 갖도록 ‘메디’라는 이름을 붙였다. ▲G­CSF란=사람의 몸에서 극미량 분비되는 생리활성단백질로 GranulocyteColony Stimulating Factor의 약자.원시 조혈세포 단계부터 백혈구 성장 및분화를 촉진한다.항암제 투여나 골수이식수술 뒤,또는 에이즈 감염 치료때 수반되는 백혈구 감소의 억제제로 쓰인다.백혈병·빈혈로 생기는 백혈구 감소 때의치료제로도 이용된다. ▲경제적 가치 및 파급효과=G­CSF는 1g에 11억원이나 하는 고가 의약품.1㎏짜리 금괴 80개에 해당하는 값이다. 연간 세계 시장규모가 12억달러(1조8천억원)이며 국내시장은 1백50억원대에 이르고 있다. 현재 시판중인 G­CSF는 대장균에서 발현시킨 것으로 사람의 G­CSF와는 다소 다른 구조를 갖는다.미국 암젠사와 일본 주가이제약에서 전량 수입해 쓰고 있으며,한차례(300㎍) 주사하는 데 무려 34만원 정도가 든다.이와 달리‘메디’의 젖에서 얻는 G­CSF는 사람의 것과 완전 동일하며 생산원가가 기존방식의 1%에도 못미친다. 우리나라는 ‘보람이’에 이어 ‘메디’를 탄생시킴으로써 연간 35조원의 세계 단백질제제 의약품시장을 주도할 수 있는 기반도 마련했다.G­CSF 생산비용을 기존의 100분의 1 이하로 줄인 데다 ‘메디’ 개발과정의 유전자 발현시스템과 형질전환동물 자체에 대한 특허를 이미 확보했기 때문이다.‘메디’는 앞으로 조혈제(EPO)나 인터페론 따위의 고부가가치 의약품의 생산에 대한 기술기반도 제공해 줄 것으로 기대를 모은다. ▲재래 흑염소의 장점=흑염소 10마리면 1조8천억원 규모의 세계 G­CSF시장 수요를 완전 충족할 수 있다.흑염소는 우리나라 고유의 재래종이어서 특허분쟁을 피해 나갈 수 있는 장점이 있다.임신기간이 5개월로 젖소의 10개월보다 훨씬 짧은 것도 효율적인 흑염소를 생산하는 데 매우 유리한 요소다.

녹내장이란 눈동자가 녹색으로 보인다고 해서 붙인 이름이다.하지만 그렇지 않은 경우도 많다. 안구내에 압력이 높아져서 그 압력을 감당하지 못해 시신경이 손상을 받거나,최근에 와서는 시신경 주변부로 전달되는 혈액순환의 감소 등으로 시신경세포들이 죽는 것이 원인이다.결과적으로 시야가 좁아지고 시력이 낮아진다.크게 협우각형 녹내장(급성)과 광우각형 녹내장으로 분리된다.전자는 눈의 구조적인 문제로 생기며 시력장애,심한 두통 및 안구통을 동반하는 질환이고,후자는 통증이 별로 없이 서서히 자기도 모르게 시력이 저하된다. 선천성 녹내장은 보통 생후 2년 이내 발생하는데,아기가 눈물을 많이 흘리고 햇빛에 나가면 몹시 눈이 부셔 한다.오래되면 검은 눈동자(각막)가 정상아이보다 커지고 결국은 각막혼탁이 생긴다. 기억할 것은 안압이 정상인보다 조금 높다고 해서 반드시 녹내장으로 치료하지는 않는다는 것.안압이 조금 높은 편이나 시신경 혹은 시야에 변화가 없는 경우에는 고안압증이라고 하여 정기적인 검사만 한다. 반대로 안압이 정상이라고 해도 녹내장을 베제할 수는 없다.정상 안압에서도 시신경 자체에 손상이 와서 녹내장이 생기는 경우도 흔하다. 치료는 약물,레이저,수술 등이 있다.약물치료에는 안약과 내복약이 있는데 안약은 축동제,교감신경자극제,교감신경차단제 등이 있다.내복약으로는 다야목스,넵타잔 등이 있으나 전신적 부작용이 있으므로 주의해야 한다. 약으로 치료가 되지 않고 시신경이 점점 파괴될 때는 수술을 한다.협우각형 녹내장이나 선천성 녹내장의 경우는 처음부터 레이저나 혹은 수술을 한다.

◎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

◎초강력 ‘천연 미생물농약’ 결실 눈앞/부작용 없고 기존 항균제보다 활성 최고 1천배/세계최대 제약·농약사 ‘노바티스’에 기술 수출/92년엔 레지오넬라균만 죽이는 산물질 ‘AL072’ 개발 경기도 이천의 제일제당그룹 종합연구소 이철훈 박사(42·미생물탐색연구그룹장)는 한달에 한번꼴로 연구원 3∼4명과 함께 ‘토양채취여행’을 떠난다.30∼40㎞ 차를 몰고 가다가 내려 흙을 한삽 퍼담은 뒤 또 다른 길을 재촉한다.속모르는 남이 보면 부러워할 일이겠지만 당사자에게는 고행길이나 다름 없다. 하루에 야산 3개정도 넘는 일은 기본이고 난지도같은 쓰레기장을 포함,악취가 진동하고 세균이 우글거리는 하수·분뇨처리장을 반드시 거쳐야 하는 탓이다.보통 3박4일간의 여행에서는 700삽의 흙을 채취한다.지금까지 10년째 전국의 산하를 누벼 모두 70여만삽의 흙을 모았다. 이박사는 86년 독일 괴팅겐대 인간유전학연구소 박사과정때 남성불임의 주요 원인 가운데 하나인 ‘프로타민단백질’의 유전자 구조와 발현과정을 세계 처음으로 규명,국제 유전학계의 관심을 모았던 인물.88년 박사학위를 받을 때 외국인으로는 드물게 ‘최우등졸업’(summa cum laude)의 영광도 안았다. ○‘토양미생물 탐색’ 첫 가동 고국에 돌아온 이박사가 토양채취여행에 나선 것은 87년 국내에 물질특허제가 도입되면서 모방 위주의 상품개발이 더는 불가능해졌다는 판단 때문.그는 89년 물질특허를 비켜가기 위한 방안으로 ‘토양 미생물 탐색’이란 이색 프로젝트를 국내 산업계에서는 처음으로 가동했다. 토양 미생물 탐색은 우리 주변의 흙속에서 찾아 낸 수없이 많은 토양균 가운데 어떤 것이 인간에게 유익한 물질을 만들어 내는지를 연구하는 분야.어떤 토양균이 인간에게 유익한 항생물질을 만들어 내는 것으로 확인되면 그균을 분리해 종류를 규명하고,그 균이 만들어내는 항생물질이 새로운 것인지를 밝히는 일이 토양 미생물 탐색의 주된 관심사다. 보통 2만∼3만개의 토양균을 탐색하면 1∼2개의 쓸모있는 균이 나오지만,이 유용균이 인간에게 필요한 신물질이 될 확률은 10%도 되지 않는다.땅속의 미생물을 찾아 내어 신약으로 만들 수 있는 확률은 10만분의 1도 안될 만큼토양 미생물 탐색은 불확실성과 싸워야 하는 작업이다. 이박사는 G7프로젝트의 하나로 토양 미생물 탐색에 나선지 3년만인 92년 무수한 시행착오 끝에 경북 포항에서 떠낸 토양에서 ‘스트렙토마이세스’라는 방선균이 분비하는 신물질 ‘AL072’를 찾아 냈다. 이 항생물질은 수많은 세균과 곰팡이중에서 레지오넬라균만을 독성없이 죽이는 독특한 성질을 지니고 있었다.또 0.2PPM의 매우 낮은 농도로도 일반 냉각수에 서식하는 레지오넬라 양의 100배나 되는 균을 박멸하는 탁월한 효과를 보였다.그러면서도 부식성과 독성이 강한 기존의 염소계 화학살균제와 달리 인체나 환경에 전혀 피해를 주지 않았다. 레지오넬라균은 여름철 대형건물의 냉각탑수에 서식하는 세균.물방울입자를 통해 호흡기로 감염되어 치사율이 20%에 이른다.84년 서울의 한 종합병원에서 23명이 감염되어 이중 4명이 숨진 사례도 있다.“연구과정에는 늘 실패의 가능성이 내재하지요.기업체는 특히 단기적인 평가를 하기때문에 열심히 해도결과가 시원찮으면 견디기 힘든 곳입니다.회사측에서 위험부담을 감수하고 끝까지 도와준게 큰 힘이 됐습니다”.이박사는 지난해 4월 이 신물질을 원료로 삼아 대형건물의 냉각수용 천연살균소독제를 선보였다.이 레지오넬라 천연 살균소독제는 전량 수입에 의존해온 연간 1백50억원 규모의 염소계 화학살균제 시장을 대체할 것으로 전망된다.이 신물질 관련 기술은 미국을 비롯한 선진 15개국에 특허 출원됐다. 흙에서 ‘21세기 노다지’를 찾는 이박사의 노력은 국제 농업계의 최대 관심사인 ‘환경보전형 천연생물농약’분야에서도 대결실을 눈앞에 두고 있다. 이박사는 지난 94년 충북 문촌지역에서 곰팡이를 완전 박멸하는 새로운 구조의 ‘슈도모나스’라는 항진균성 미생물을 찾아냈다.그리고 이것에서 꿈의 신물질로 불리는 ‘세파시딘A’를 추출하는 데 성공했다. “놀랍게도 세파시딘A는 기존의 항진균제보다 낮게는 50배,높게는 1천배 뛰어난 활성을 보였습니다.세파시딘A로 박멸되지 않는 곰팡이를 찾기 힘들정도였지요.‘앤티 바이오틱스’같은 세계적학술지는 이를 미생물학계의 대사건으로 소개했습니다.그러나 문제가 생겼어요.동물 실험을 해보니 혈액내단백질이 세파시딘A와 엉겨 붙는 바람에 약효가 형편없이 떨어지더라구요” ○연 3억불 로열티 수입 예상 그는 동물실험결과에 낙담한 나머지 한때 상품화를 포기할 생각도 했다.그러면서도 미련을 버리지 못하고 94년 10월 스위스에서 열린 ‘세계 미생물대사체학회’에 나가 연구 결과를 발표했다. “학회에서 돌아와 첫 출근해보니 연구실에 팩스 한장이 기다리고 있더군요.세계 최대의 농약회사인 스위스 시바가익사가 보낸 것이었습니다.천연 미생물 농약을 개발하려던 참이었는데 마침 찾던 대상이 시바시딘A같은 물질이라며 공동 개발하자는 것이었지요.뜻밖의 제안에 정말 가슴이 떨리더라구요” 시바가익사는 96년 산도스와 합병해 연간 매출액이 1백70억달러를 자랑하는 세계 최대의 제약·농약회사인 노바티스란 이름으로 재출범했다. 이박사와 노바티스는 세파시딘A를 농작물 뿌리의 곰팡이를 박멸하는 환경친화적 생물농약으로 개발키로 합의했다.지난해말에는 이 신물질의 화분실험과 온실실험도 모두 마쳤다. 온실실험에서 세파시딘A의 방제효과는 92%로,기존 화학살균제의 60%선을 훨씬 웃도는 대성공작이었다.오는 4∼8월에는 미국의 대규모 목화농장에서 마지막 현장실험을 거쳐 2001년쯤 상품화할 계획이다.한국의 첫 미생물농약기술수출이 카운트다운에 들어간 것이다. 이박사는 이미 20개국에 이 천연미생물의 균,신물질,제조방법에 관한 특허를 출원했다. 전문가들은 2000년대 초반 전세계 살균제 시장은 미생물제제가 기존 화학제제를 완전 대체하면서 연간 1백억달러에 육박할 것으로 내다 보고 있다.이중 뿌리 살균제 시장의 점유율은 30% 안팎.이박사가 이 신물질의 기술 수출료를 12%만 받아도 연간 로열티수입은 3억달러(약 3천억원)를 훨씬 웃돌 것이란 계산이 나온다. 이박사의 궁극적인 소망은 좋은 신약을 개발하는 것이다.아플 때 먹어서 부작용없이 고통에서 해방될 수 있는 치료제 개발을 위해 10년 앞을 내다보고 계속 뛸 작정이다. ◎무한가능성의 미생물산업/의약품·농약·에너지·환경오염처리 등 다양/2000년 시장규모 500억∼1,000억불 전망 1674년 레벤 훅이 현미경으로 미생물의 존재를 처음 확인한 이후 320여년의 세월이 흘렀지만 아직도 미생물을 병원균쯤으로 여기는 사람이 많다. 그러나 미생물은 현재 뿐 아니라 미래에도 인간의 삶을 윤택하고 편안하게 만드는 데 없어서는 안될 소중한 생명체다. 곰팡이·박테리아·바이러스 등 주로 1개의 세포로 이뤄진 미생물이 활용되는 분야는 의약품,농약,신소재,에너지생산,환경오염처리 등 매우 다양하다. 특히 의약품 분야에서는 1920년대 플레밍의 페니실린 발견을 계기로 항생물질의 개념이 등장한 이래 스트렙토마이신,테트라사이클린,반코마이신,에리스로마이신 등의 항세균물질과 암포테리신 등의 항곰팡이 물질들이 상품으로 나와 질병 예방과 치료에 큰 구실을 했다. 최근에는 고지혈증치료제인 메발로친,로바스타틴과 함께 장기 이식수술뒤의 면역억제제인 사이클로스포린A,타크로림스(FK506) 등이 개발됨으로써 미생물을 이용한 신약시대가 절정기를 맞고 있다.또한 전세계적으로 미생물을이용한 항암제,항에이즈치료제,항결핵제,노화방지제 연구가 활발히 진행되고 있어 머잖은 미래에 수많은 미생물 신약이 인간의 고통을 해소해 줄 것으로 기대되고 있다. 미생물은 환경분야에서도 위력을 떨치고 있다.중금속을 함유한 폐수의 처리에도 필수적이며 해상의 유출된 기름을 제거하는 데도 이용된다. 이와 함께 살충제·제초제·살균제 등의 농약에도 수많은 미생물 물질이들어가며 최근에는 미생물 자체를 농약으로 쓰는 환경친화적 생물농약의 개발이 진행되고 있다.전세계의 미생물 분야 시장은 80년대 초반 1백억달러에도 미치지 못했으나 2000년에는 5백억∼1천억달러가 될 것으로 전문가들은 전망하고 있다. □이철훈 박사 약력 △56.9.서울 출생 △80.2.서울대 약학대학 졸업 △82.2.성균관대 대학원(생물학석사) △88.일 괴팅겐대 인간유전학연구소 이학박사 △86.남성불임 원인물질 ‘프로타민단백질’의 유전자 구조 규명 △87∼88.독일 괴팅겐대 의과대학 전임연구원 △88∼현재.제일제당 발효연구실 미생물탐색연구그룹장 △88.독일 괴팅겐대 박사과정 최우등 졸업 △94.라지오넬라균 선택적 사멸 무독성 신물질 ‘AL702’ 발굴,천연 항진균물질 ‘세파시딘A’ 추출

◎전남대 황태익 교수 쥐실험서 확인 【광주=최치봉 기자】 검정쌀이 암세포 제거와 위궤양 치료에 탁월한 효능이 있다는 연구결과가 나와 관심을 모으고 있다. 전남대 농대 황태익 교수는 12일 전남도청에서 열린 ‘고유 농산품세계화 연구용역 보고회’에서 진도와 호남농업시험장에서 생산된 검정쌀에서 추출한색소(Antocyanin)를 암컷 쥐의 16개 배양 암세포에 주입한 결과 48시간 후개별 암세포가 최대 80% 죽었으며 72시간 지난 뒤에는 완전히 죽은 암세포도 상당수였다고 밝혔다.반면 정상세포는 색소 주입에 전혀 영향을 받지 않은것으로 나타났다. 또 흰쥐 5마리에 위궤양 유발제를 투여하고 1시간 뒤 색소를 탄 물을 먹인 결과 궤양의 크기가 50%까지 줄어 들었다고 주장했다. 황교수는 “이는 색소의 항산화 기능에 의한 것으로 생각되나 어떤 물질이 직접적인 영향을 주는지는 연구가 더 필요하다”며 “그러나 검정쌀의 색소 및 이와 관련된 미지의 물질이 단순한 식량과 영양수준 이상의 기능을 가지고 있는 것은 확인할 수 있었다”고 말했다.전남지역의 검정쌀 재배지는 1천334㏊로 전국의 85%를 차지하고 있다.

◎펩타이드 투여 결과 환자 91% 항체 형성 【워싱턴 AFP 연합】 치명적 피부암인 흑색종 등 일부 암에 효과가 있는 암 치료백신이 미국국립보건연구원(NIH) 연구팀에 의해 개발되었다. NIH는 3일 의학전문지 네이처 메디신 최신호에 발표한 연구보고서에서 새로운 암 치료백신의 개발을 밝히고 국립암연구소(NCI)에서 실시된 임상실험 결과 효과가 있음이 증명되었다고 밝혔다. 임상실험팀을 이끈 NCI의 스티븐 로젠버그 박사는 31명의 각종 암환자를 대상으로 인터류킨­2 단백질과 함께 이 백신을 투여한 결과 환자의 91%에게서 면역반응이 나타났다고 밝혔다. 로젠버그 박사는 특히 암세포가 체내의 다른 부위로 전이된 말기암 환자 13명(흑색종,간암,폐암,뇌종양환자)에게서 암종양이 축소된 것으로 나타났다고 말했다. 로젠버그 박사는 이 백신은 여러 종류의 아미노산으로 구성된 분자인 펩타이드로서 악성종양의 표면에 있는 항원과 모양이 비슷하다고 밝혔다.

◎운동능력 눈에 띄게 좋아져 팔·다리에 이미 마비가 온 중풍환자는 좀처럼 치료가 쉽지않다.양방과 한방을 번갈아 가며 치료를 받는 사람도 많지만 완치됐다는 사람은 흔치않다. 뇌출혈이나 뇌경색 등으로 대표되는 중풍은 일단 발병하면 뇌세포가 손상을 받게 되는데 이것을 원상태로 돌린다는 것이 불가능하기 때문이다. 한방에서는 중풍환자의 근본적인 치료를 위해 약물이나 침구요법을 쓰면서 보조치료로서 상태가 더 나빠지는 것을 막기 위한 재활치료를 병행한다. 최근 한방병원중에서는 전기자극기를 이용,중풍환자의 재활치료에 효과를 보고 있는 곳이 늘고 있다. 전기자극기는 중풍뿐 아니라 교통사고나 뇌성마비로 마비가 온 환자들에게도 치료효과가 높다는 설명이다. 이들 한방병원에서는 일반 물리치료실이 아닌 신경근치료실을 따로 두고 FES라는 전기자극기를 써서 환자를 치료한다.이 기기는 근육을 움직이게 하는 작용점을 자극,팔·다리를 움직이게 하는 재활장비다. 전기자극으로 경직현상을 줄여 환자의 마비된 팔다리가 움직이기 시작하면 이 움직임이 다시 뇌세포를 자극해 운동능력이 되살아 난다는 것이다. 이전의 재활치료가 주로 통증치료에 국한됐던 데 반해 적극적인 치료법이다.특히 휴대용 전기자극기는 환자에게 대여해줘 집에서도 재활치료를 받을수 있다. 중풍환자를 주로 치료하는 보현한방병원(02­771­3838)에서는 “지금까지는 중풍환자의 보조치료법으로 재활운동만 시켜 왔는데 최근 전기자극기를 이용한 재활치료를 하면서 거동이 불편했던 중풍환자들의 걸음걸이나 팔·다리의 움직임이 눈에 띄게 좋아졌다”고 말했다.

◎미서 연 1억4천억불 로열티 받는다/부광약품,트라이앵글사와 기술이전 계약/2천년 초 상품화땐 매출액의 14% 받아 국내 한 중소제약회사가 인터페론보다 2배이상 효능이 뛰어난 B형간염 치료제를 개발,2001년쯤부터 연간 1억4천만달러(약 2천억원)의 기술로열티를 획득하게 되는 개가를 올렸다. 부광약품 중앙연구소(소장 구창휘)는 미국 조지아대학 주중광 교수,예일대학의 영차 첸교수팀과 공동으로 차세대 B형간염 치료제 ‘L­FMAU’를 개발,미국 정부의 공식승인을 얻어 27일 서울 호텔롯데에서 다국적회사인 미국의 트라이앵글과 기술이전 및 공동상품화 계약을 맺었다. 부광약품은 이날 기술이전으로 6백만달러의 계약금을 받은 것을 포함,‘L­FMAU’가 상품화될 때까지 총 7천만달러(약 1천억원)의 기술로열티를 받는다. 또 치료제가 시판된 뒤 10년동안 전체 매출액의 14%를 기술로열티로 받게된다.2000년대 초반 전세계 B형간염 치료제 시장은 10억달러를 웃돌 것으로 보여 이 회사가 벌어들이는 기술로열티는 연간 1억4천만달러가 될 것으로 전망된다. 이같은 기술로열티 수출액은 제약회사로는 최대 국내 최대 규모다. ‘L­FMAU’는 간염바이러스가 인체세포내에서 자체 복제를 마친 뒤 다른 세포로 전이되는 과정에 침투,복제된 간염 바이러스가 세포밖에 있는 다른 세포로 확산되는 것을 막아주는 획기적인 화학합성물질.치유율이 동물실험에서 72%로 나타나 30% 정도인 인터페론보다 2배이상 효능이 있다. 구소장은 “사람의 간염 바이러스 진행과정과 비슷한 미국산 설치류인 ‘우드척’을 대상으로 3개월동안 ‘L­FMAU’를 투여해 보니 혈액뿐 아니라 간장에서 간염바이러스가 모두 사라졌다”면서 “1년 이상 관찰기간에 재발이나 특별한 부작용이 없었다”고 말했다.이같은 실험 결과는 97년 12월 미국에서 열린 ‘세계바이러스학회’에 공식 보고됐다. 부광약품측은 이미 국제특허조약(PCT)에 명시된 75개국에 관련기술을 특허 출원했으며,99년 1월 임상실험에 이어 2000년 말쯤 상품화할 계획이다. 구소장은 “간염치료제 개발은 성공 가능성이 극히 낮아 보통 제약회사들이 외면하는 분야”라면서“미래에 투자한다는 생각을 갖고 기초 개발단계 부터 미국 대학팀의 라이센싱계약을 받아들여 연구에 동참한 것이 좋은 결실을 냈다”고 말했다.

◎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

【모스크바 연합】 러시아 과학자들이 암세포의 증식을 억제,자연소멸케 함으로써 암을 퇴치할 수 있는 방안을 개발했다고 러시아 일간 이즈베스티야가 11일 보도했다. 알렉산드르 젤레닌 박사가 이끄는 러시아 학술원 산하 분자생물학연구소팀은 세포의 수명을 늘림으로써 노화를 방지할 수 있는 것으로 알려진 세포내효소인 ‘텔로메라자’를 제거함으로써 암세포의 증식을 억제해 자연소멸케하는 방안을 개발했다. 즉,생식세포 등 일부 건강한 세포는 물론 암세포들이 보유하고 있는 텔로메라자의 활동을 억제함으로써 암을 치료할 수 있다는 것이다.

【보스턴 AP UPI 연합】 유전조작된 복제 일란성 쌍둥이 송아지가 지난주 미국 텍사스의 한 농장에서 태어남으로써 인간에게 필요한 약을 우유를 통해 대량생산할 수 있는 길이 열렸다. 미국 매사추세츠대학의 제임스 로블 박사와 유전공학회사인 어드밴스트 셀테크놀러지(ACT)의 스티븐 스타이스 박사는 20일 보스턴에서 열리고 있는 국제배아이식학회 회의에서 연구발표를 통해 세포핵이식에 의한 복제기술과 유전공학기술을 이용하여 복제송아지 두마리를 탄생시키는데 성공했으며 이들을 각각 ‘조지’와 ‘찰리’로 명명했다고 발표했다. 스타이스 박사는 복제송아지는 신체의 기관과 조직을 구성하는 성숙한 태아의 체세포로 부터 만들어졌다고 밝히고 이러한 기술로는 인간에게 이식할 수 있는 세포를 만들어내는 것이 가능하기 때문에 파킨슨씨병,알츠하이머병과 같은 질환을 치료하는 방법이 될 수 있다고 말했다. 연구진은 이번에 개발한 유전자 복제기술을 이용,다음에는 인간 혈청 알부민 등 사람에게 유익한 단백질을 생산해 낼 수 있는 암소를 생산하겠다고 밝혔다.

◎알츠하이머 발병원인 규명 새전기/항체­암세포 결합,살아있는 새 세포 생성 발견/뇌신경세포 죽은 ‘뉴리티 플라크’ 정체도 밝혀 【뉴욕〓이건영 특파원】 뉴욕 맨해튼 중심부에서 1시간 남짓 거리의 스테이튼아일랜드 북서지역.뉴욕시의 한 보로(우리의 구에 해당되는 행정구역)인 이섬은 뉴저지주에 더 가까운 곳이다.겨울비가 내려 안개가 자욱하던날 아침김광(삼수변에 빛 광)수박사의 뉴욕주립 기능발달 기초연구소를 찾았다.뉴욕시립대(CUNY)의 깔끔하게 다져진 스테이트 아일랜드 캠퍼스가 연구소 건물과 머리를 맞대고 다가왔다. 김박사는 이 곳에서 알츠하이머병을 일으키는 A베타 단백질의 존재를 확인하고 그 농도를 측정할 수 있게 해 줄 뿐 아니라 뇌신경세포가 죽은 뉴리틱 플라크의 형태 및 화학구조를 파악하는 데 결정적 역할을 하는 4G8과 6E10라는 두개의 단일항체를 만들어 냈다.88년 봄과 89년 봄이었다. ○동료연구원 번번이 실패 미생물학과 면역학 연구를 해왔던 김박사는 원래 알츠하이머병과는 다소거리가 있었다.그러던 그가 연구의전환점을 맞은 것은 80년부터였다.알츠하이머병 환자가 증가추세에 있으나 원인이 제대로 규명되지 않고 있던 것이그의 ‘도전정신’을 자극했던 것. 그때까지 잘 알려져 있지 않았던 뉴리틱 플라크의 정체를 밝히고 싶었다.뉴리틱 플라크 주위의 세포와 결합할 단일항체의 개발이 급선무였다.미생물학자로서의 바이러스에 관한 연구경력이 단일항체를 만드는 데 도움이 될 것으로 확신했다. 단일항체를 만드는 기본원리는 노벨상 수상자인 켈리와 밀스타인이 75년이미 학계에 내놓은 상태였으나 개발은 되지 못하고 있었다.같은 연구소의 동료연구원들도 번번이 실패했다.잡힐 듯 하면서도 잡히지 않았던 것이 단일항체 개발이었다.A베타 단백질로 만든 항체를 암세포에 결합해 생산할 수있다는 것은 알려진 사실이었다.그는 단일항체 개발에 연구생활의 모든 것을 걸었다. 인근 CUNY의 도서관 관련서적을 뒤지며 원점에서 시작했다.시간이 지날수록 결코 쉽지 않은 작업임을 깨달았지만 포기는 있을 수 없었다.한국인과학자라는 이름 때문에 더했다.8년의 세월이별 성과없이 흘렀다.초조함 속에서도 연구에 대한 집념은 더욱 강해졌다. 연구에 사용된 실험용 쥐만도 헤아릴 수가 없었다.실험용 쥐의 백혈구에서 항체가 만들어지면 백혈구를 쥐의 암세포에 갖다 붙이는 똑같은 작업을 되풀이하는 고난이었다.원리는 간단했지만 기대하던 새로운 항체는 생겨나지않았다.A베타 단백질이 원래 다루기 힘든데다 눈에 보이지 않아 제어할 수없는 실험요인들이 너무 많아 인간의 한계를 넘는 실험이 아닌가하는 생각도 들었다고 한다. 실패를 거듭하던 88년 봄 어느 날,실험실 냉장고에 보관되어 있던 어느 한 세포에서 이상한 현상이 발견됐다.항체와 암세포가 1:1로 결합된 살아있는새 세포가 생겨난 것이었다.단일항체 4G8을 탄생시킨 세포였다.나이 54세때 이룬 개가였다. ○신경병리학자들 시샘 김박사는 “정말 하늘이 도왔다”고 말했으나 연구에 함께 참여했던 연구소 소장인 헨리 M.비스니스키 박사(66)와 동료 연구원들은 “김박사의 연구집념이 결실을 보게 된 것”이라고 평가했다. 생성된 단일항체를 알츠하이머병을앓았던 환자의 뇌신경세포에 주입시켜효용테스트를 해봤다.단일항체가 뉴리틱 플라크의 주위에 몰려들면서 뉴리틱 플라크의 모습이 선명하게 현미경에 잡혔다.김박사는 그때의 심정을 “감격 그 자체”였다고 회상했다.1년뒤에는 6E10라는 두번째의 단일항체도 만들어 냈다. 학계에 단일항체 세계 최초 개발사실을 알려 공인받았다.88년 4월초 신경병리학계의 대표적 논문지 ‘뉴로사이언스 리처스 커뮤니케이션’에 통보했다. 그해 여름 논문지가 발간되면서 병리학계는 들끓기 시작했다.논문이 나오던 시점에서 미국신경병리학회 세미나에서도 이를 공표했다. ○8년연구 집념의 결실 너무도 상세한 뉴리틱 플라크를 처음 본 신경병리학자들은 말문을 닫아 버렸다.그는 한동안 유명한 신경병리학자들한테 시샘과 견제를 받아야 했다. 그의 연구는 이때쯤 정점을 향해 달린다.그가 연구원 34년 생활을 하며 발표한 150여편의 논문중 80편 정도가 단일항체를 개발한 이후에 발표된 것이었다.관련학계 뿐 아니라 제약회사에서도 제휴 제의가 그치지 않아 한국 과학자의 위상을 한껏 높였다. 미국·독일·일본등 알츠하이머병에 관심이 많은 나라의 연구원들이 그의단일항체를 기본으로 해 특수한 단일항체를 만들어 냈으나 그의 초기 연구결과를 크게 뛰어넘지 못했다. ◎알츠하이머병이란/퇴행성 뇌질환… 미서 매년 10만명 이상 숨져/초기엔 기억력 상실… 건망증과 구별 힘들어 알츠하이머 병은 퇴행성 뇌질환으로서 미국에서만 매년 십만명 이상의 목숨을 앗아가고 있다.미국내 65세 이상 인구중 적어도 5%가 이 병에 걸려 있는 것으로 추정되고 있다. 환자들의 대부분은 여성들이 차지하고 있는데 남성들보다 일반적으로 수명이 길기 때문이다.암,에이즈와 더불어 이 병의 예방과 치료는 현대의학의 커다란 과제다. 질병 초기에는 기억력 상실(치매) 증상이 나타나는데 이 증상은 자연적인노화현상에 따른 가벼운 건망증과 구별하기 힘들 때가 많다.병이 악화하면 치매증세가 심해지고 복합 지적 능력의 결여,정서적 불안과 동요,혹은 정신병적인 특징 등이 나타나게 된다.병세가 심해지면서 환자는 일상적인 활동을 남의 도움없이는 할 수 없게 된다. 알츠하이머 병의 원인은 아직 알려져 있지 않다.환경적 요인과 유전적 요인이 함께 작용할 것으로 추측되고 있을 뿐이다.가족에 전해 내려오는 알츠하이머 병은 상대적으로 이르다고 볼 수 있는 65세 이전에 발병한다. ◎단일 항체 생성 원리/쥐에 백신주사 백혈구에 항체 생겨/항체 백혈구­암백혈구 1대1로 결합/단일 항체 생성하는 모세포로 살아 【뉴욕=이건영 특파원】 알츠하이머병 증상가운데 대표적인 것이 뇌신경세포에 뉴리틱 플라크라 불리는 신경염 반점이 나타나는 것이다. 김광(삼수변에 빛 광)수박사가 개발한 단일항체는 바로 이 뉴리틱 플라크의 존재여부를 확인시켜 줄 수 있다.뉴리틱 플라크는 변형된 아미노산인 A베타라는 단백질이 뇌세포에 쌓여 응고된 것이다.증세가 심할수록 A베타 단백질이 더 많이 생기면서 굳어진다. 김박사는 단일항체 개발에 백혈구의 경우 실험실에서 오래 살지 못하나 암 백혈구와 결합하면 무한정 수명을 유지하며 항체를 계속 만들어 내는 통상의 실험원리를 이용했다. A베타 단백질을 실험용 쥐에다 백신처럼 주사(항원주사)하면 쥐의 백혈구에서 항체가 생긴다.항체를 생산하는 백혈구를 쥐의 비장에서 분리한 뒤 쥐의 암 백혈구와 결합시킨다.2주일쯤 지나면 A 베타 단백질의 항체생산 백혈구와 암 백혈구가 1:1의 정상비율로 결합한 상태로 영원히 사는 세포(Hybridoma:잡종세포)가 만들어 지는데 이것이 단일항체를 생성하는 모세포다. 주어진 환경적 실험요인이 너무 다양해 수백만개의 결합된 세포중에서도 1:1로 결합한 세포는 거의 찾아 볼 수 없을 정도로 성공률이 매우 낮다. 이렇게 생성된 단일항체가 뉴리틱 플라크의 모양에 따라 주위에 몰리게 되며 그 결과 뉴리틱 플라크의 모습이 나타나는 것이다.A베타 단백질 농도의측정도 가능케 해 준다.응고된 단백질은 아미노산을 42개를 가진 A베타42단백질이 주종을 이루는 것으로 파악됐다.김박사의 알츠하이머병 진단원리는 ‘Kim et al 4G8 and 6E10 Monoclonal antibody(단일항체)’로 학계에서 공식통용되고 있다. ◎김광수 박사 약력 △34년 만주 출생 △59년 플로리다 서던대 졸업 △64년 노드캐롤라이나대 미생물학박사(전공:미생물학·면역학,부전공:생화학) △64~69년 노드캐롤라이나 의과대 생물물리학연구소 연구원,이 대학 미생물학·면역학 조교수 △69~81년 뉴욕주립기능발달기초연구소 연구원 △80년 서울대 교환교수 △81년 기초연구소 단일항체연구실장(현) ◇연구분야=동물 바이러스,잡

◎발병 원인 A베타단백질 농도측정 항체 첫 개발 【뉴욕〓이건영 특파원】 치매의 일종인 알츠하이머(Alzheimer)병이 우리 귀에 익기 시작한 것은 최근의 일이다.로널드 레이건 전 미국대통령이이 병으로 고통을 받고 있다는 사실이 일반인들의 관심을 높여준 탓도 있다.아직 인간이 정복하지 못한 질병중 하나다. 알츠하이머병 퇴치를 위해 정열을 쏟는 재미 한국인 연구원,김광수 박사(64).미 뉴욕시 스테이튼 아일랜드에 있는 뉴욕주립 기능발달기초연구소의 단일항체(단일세포항체) 연구실장이다. 넓은 이마에서 이웃집 아저씨같은 후덕한 인상을 풍기는 노 연구원이지만 집념만은 젊은이 못지 않다.자신을 ‘이야기거리가 없는 과학자’라고 소개한 그는 연구소에서 생물의 세포와 생활하는 사람답지 않게 세상 돌아가는 일에도 관심이 많은 듯했다. “말 재주가 없어 어릴 적부터 과학자가 될 생각을 했다”는 김박사는 요즘 한국의 금융사정이 퍽 걱정스러워 보인다고 했다.“아무쪼록 온 국민이 위기상황을 지혜롭게 극복,한국인의 저력을 세계에 보여줬으면 한다”고 기원했다. 연구생활을 한 지는 올해로 꼭 34년째.한국전쟁이 끝난 이듬해인 54년 플로리다 서던 대학의 장학생으로 도미한뒤 64년 노드 캐롤라이나대에서 미생물학 박사학위를 받았다.노드 캐롤라이나대에서 조교수로 재직하며 연구과학자의 길을 걷기 시작한 그는 69년에 연구의 터전을 뉴욕으로 옮겼다.처음에는 바이러스 쪽을 연구했지만 성과가 별로 없었던 평범한 연구원이었다.80년부터 알츠하이머병 연구로 방향을 전환한 것이 연구자로서의 보람을 평생 간직시켜 준 계기가 됐다. 88년 봄,8년의 각고 끝에 뇌신경세포에서 알츠하이머병의 원인이 되는 특정 아미노산(A 베타)단백질을 확인,농도를 측정하는 4G8이라는 단일항체를 세계 최초로 개발하는 쾌거를 일구어 낸다. 1년 뒤에는 또 하나의 단일항체를 개발한다.6E10이었다. 그의 첫 단일항체 개발에 신경병리학계는 기념비적인 연구라고 엄청난 평가를 내렸다.단일항체를 사용함으로써 A 베타 단백질이 뇌신경세포에 쌓여 응고된 뉴리틱 플라크(Neuritic Plaque:신경염 반점)의 형태 및화학구조를 쉽게 파악할 수 있었기 때문이었다. 뉴리틱 플라크는 알츠하이머병에서 나타나는 둥근 모양의 반점이었지만 그때까지만 해도 염색하지 않고서는 모습을 볼 수가 없었다.염색방법을 사용해도 희미하게 보일 뿐이어서 복잡한 화학구조 파악은 꿈도 꾸지 못했다.학자들마다 ‘장님 코끼리다리 만지기식’이었다. 그의 ‘제2의 연구인생’이 가져다 준 성과는 알츠하이머병의 진단방법과 면역체 등 연구시약 개발,치료에 대한 연구를 가속화시키는 일대 전기를 마련해 줬다.그가 개발한 두 종류의 단일항체는 아직도 신경병리학계의 ‘기본소프트웨어’로 돼 있다.

◎발병률 평균치보다 2배 의료취약지역인 농촌에 사는 여성들이 자궁경부암에 걸릴 확률이 높은 것으로 나타났다. 따라서 의료취약지 여성들을 대상으로 집단검진 등 적극적인 자궁경부암 예방대책이 시급히 마련돼야 한다는 지적이 일고 있다. 삼성제일병원 부인병 무료검진팀은 최근 경기도 평택 팽성지역과 송탄지역 등 경기도 일원에 거주하는 여성 368명을 검진한 결과,20명이 이상소견을 나타냈으며 5명은 자궁경부암인 것으로 확인됐다고 밝혔다. 검진대상자 가운데 자궁경부암 발병률은 74명중 1명꼴(1.35%)로,93∼94년 경기 전 지역 5만여명의 여성을 대상으로 했을 때 조사된 0.65%보다 두 배가까이 높게 나타났다. 특히 이번 조사에서 검진자 3.7명중 1명은 5년 이상 한번도 부인암 검진을 받은 적이 없을 뿐 아니라 검진의 필요성조차 인식하지 못하고 있는 것으로 드러났다. 세계적으로도 자궁경부암은 여성에게 생기는 암 가운데 유방암에 이어 두번째로 많고 우리나라에서는 부인암 가운데 발병순위 1위를 차지하고 있다. 무료검진팀은 “자궁경부암은 간단한 ‘세포진 검사’로 쉽게 진단할 수 있으며 조기에 발견하면 완치가 가능하다”면서 “치료시기를 놓치지 않으려면 정기적으로 검진을 받아야 한다”고 충고했다.

◎‘단백질 p21 세초 신호전달 차단’ 첫 규명/과학적위지 ‘네이처’에 논물 실려 세게가 주목/치매·뇌졸중 등 치료제 개발 획기적 전기 마련/생명체 생성·성장·죽음 관여하는 ‘세포사멸’ 연구에 새 장 서울 성북구 안암동 고려대학교 이공대 캠퍼스 생명공학관211호. 쓰레기 소각장옆의 허름한 가건물이지만 이곳이 세계적인 젊은 과학자 최의주 교수(41)의 꿈이 영글고 있는 보금자리다. 10평 남짓한 연구실 사방벽에는 20여장의 종이쪽지가 여기저기 붙어 있는게 먼저 눈에 들어온다. 쪽지에는 제자들,다른 동료 교수들의 전화번호,호출기번호등 연락처가 적혀 있다. 방안에는 또 논문,잡지등이 어지럽게 널려있다. “정리를 잘 안하니까 급하게 연락을 하려면 찾기가 힘들어서요. 워낙 지저분하게 살다보니까 동료들이 ‘도둑이 든 것 같다’고 놀리기까지 합니다” 연구에만 몰두하다 보니 딴 일은 거의 신경을 쓰지 않는 듯 했다. 40대라는 나이가 믿기지 않게 동안인 최교수는 수줍어하다가도 얘기가 연구과제에 이르자 갑자기 목소리가 커진다. 그가 요즘 하고 있는 연구는 ‘세포의사멸’에 관한 것. ○‘세포사멸’ 과정 최대발견 80년대 중반부터 세계적으로 본격적인 연구가 시작된 것으로 생물학 분야에서 세포설 이후 금세기 최대의 발견으로 꼽히는 분야이다. 암,에이즈,치매가 세포의 사멸때문에 생긴다는 사실이 밝혀지면서 세포가 사멸하는 원인을 알아내고 이를 조절해 이들 난치병을 고치려는 것이다. 세포의 죽음은 크게 ‘사멸’과 ‘괴사’로 나눌수 있다. 모든 동물세포는 효율적 생존을 위한 전략으로 자살프로그램을 갖고 있다. 다른 세포가 분비하는 신호물질로 이 자살프로그램이 작동돼 세포가 죽는 것을 사멸이라고 한다. 사고나 화상으로 세포가 괴사하는 것과는 전혀 다르다. 세포자살이란 세포가 유전자의 지시대로 정해진 수명만큼 생존한 뒤 스스로 죽음을 선택하는 현상. 세포자살이 너무 자주 일어나도 또 반대로 너무 안일어나도 문제가 생긴다. 예를 들어 세포자살이 이뤄지지 않아 생기는 대표적 질환이 바로 암이다. 암세포는 무한정 증식한다. ○암세포 무한정 증식 인간의 몸에 있는 대표적인 세포자살지령유전자가 p53인데 이 유전자가 손상되면 죽지 않는 암세포가 생기는 것이다. 반대로 노인성 치매나 뇌졸중,심장병은 세포자살이 너무 자주 일어나 필요이상 뇌신경세포나 혈관세포가 파괴돼 나타난다. 이처럼 암,뇌졸중,심장병,노인성치매 등 현재 인류가 앓고 있는 각종 난치병의 극복은 세포자살의 규명 여부에 달려 있다는 것이 세계 의학계의 공통된 견해다. 생명체의 발생,성장,죽음 등 모든 단계에서 세포의 사멸은 중요한역할을 하고 있다. △세포자살 규명땐 암정복 최교수가 주목받기 시작한 것은 96년 6월 세계적인 권위를 인정받고 있는 영국의 과학학술지 ‘네이처’에 논문을 발표하면서부터다. 국내 학자가 독자적인 연구로 네이처에 논문을 올린 것은 극히 이례적인 일이다. 그는 논문에서 p21이란 단백질이 독특한 방법으로 세포들 사이의 신호전달을 차단한다는 사실을 밝혀 세포사멸연구에 새로운 장을 열었다는 평가를 받았다. 즉 지금까지 세포의 성장을 억제하는 것으로만 알려진 p21이 세포안의 샙카이네이즈란 단백질과 결합하면,샙카이네이즈의 활성화를 방해해 세포들 사이의 신호전달을 차단한다는 새로운 사실을 세계 최초로 밝혀낸 것이다. 94년 초 미국에서 발표된 세포에 자외선,엑스선 같은 스트레스를 가하면 세포안의 샙카이네이즈가 순차적으로 인산화하면서 높은 활성을 띠게 돼 세포안으로 스트레스 신호가 전달된다는 사실이 연구의 단초가 됐다. “세포사멸 연구를 이용한 신약개발은 90년대 중반부터 활발하게 진행되고 있습니다. 미국은 이 기술을 이용한 벤처기업이 지난 95년 기준으로 70여개가 넘는데 우리는 연구는 활발하지만 신약개발로 이어질수 있는 능력을 갖추고 있는 곳은 두어 곳에 불과합니다” ○신약개발 수년내 이뤄질듯 최교수는 “앞으로 우리나라에서도 세포사멸 연구 결과를 토대로 개발된 신약이 등장할 날이 몇 년 남지 않았다”면서 “과기처의 지원을 받아 지금하고 있는 연구가 암,뇌졸중 등 난치병을 치료하는 이론적 바탕이 되기를 바란다”고 말했다. □최 교수 약력 △경기고 △서울대 약대 제약학과학사 △한국과학기술원(KAIST) 생물과학과 석사 △미국 하버드대학,생화학 및 분자약리학 박사 △미국 워싱턴대학 메디칼스쿨 포스트닥 연구원 △한효과학기술원 세포생물학연구실장 △고려대 생명공학원 조교수(현) △한국과학기술단체총연합회 제7회 과학기술우수논문상(97년)

◎세포사멸 방지 단백질 밝혀내/퇴행성 질환 예방 가능성 열어 “인간의 질병중 절반 가까이는 세포의 사멸과 관계가 있습니다.암을 비롯한 치매,뇌졸중 등 퇴행성질환이 대표적입니다. 이것의 원인을 밝혀내면 난치병 치료의 실마리가 자연히 풀릴 것입니다” 고려대 생명공학원 최의주 교수(41)는 세포의 사멸에 관한 연구로 세계적으로 인정받고 있는 젊은 과학자다. 지난 96년에는 국내 과학자로는 드물게 영국 과학학술지 ‘네이처’에 논문이 실리기까지 했다. 제목은 ‘스트레스 활성화단백질 인산화효소를 억제하는 단백질 p21’. 세포성장을 막는 p21이라는 단백질이 스트레스 유발 단백질 인산화효소를 억제하는 성질을 갖고 있다는 것을 세계에서 처음으로 밝혀낸 것이다. 세포가 스트레스를 받아 괴사하면 암은 물론 뇌신경질환,심혈관계 질환에다 에이즈(AIDS)까지 일으킨다는 것은 이미 널리 알려진 사실. 따라서 새로 발견된 P21의 특성을 이용하면 비정상세포의 이상증식으로 일어나는 암이나,세포의 퇴행으로 생기는 치매나 뇌졸중,면역세포의비정상적 소멸로 발병하는 에이즈 등의 치료에 새로운 가능성을 제시할 수 있다. 최교수의 세포 사멸에 관한 연구는 지난해 과학기술처가 선정하는 창의적 연구진흥사업 27개 가운데 하나로 뽑혔다. 2000년까지 3년동안 매년 5억원의 연구지원비를 받게 된다. “제가 연구한 것은 세포가 어떤 과정을 통해서 죽느냐에서 출발합니다.이것이 밝혀지면 세포 사멸이 원인이 되는 수많은 질병을 예방하고 치료하는 방법을 개발할 수 있는 이론적 바탕이 마련되겠지요” 최교수는 서울대 약대와 한국과학기술원(KAIST)을 거쳐 미국 하버드대에서 생화학 박사학위를 받은 엘리트 과학자. 93년 귀국,한효과학기술원 세포생물학 실장으로 일하다 지난 해 3월부터 고려대 생명공학원에 자리를 잡았다. “국내 연구여건이 90년대 들어와서 많이 좋아졌습니다.연구비가 풍족하지는 않지만 하고 싶은 연구를 하기에는 충분합니다.IMF한파로 힘들기는 하겠지만 여건이 나빠서 좋은 결실을 못낸다는 변명은 통하지 않습니다” 그는 매일 아침 10시쯤 연구실로 출근한다.퇴근시간은 대중없지만 보통 밤 10시∼12시 사이. 초등학교 4학년과 올해 초등학교에 입학하는 두 아들한테는 늘 미안하게 생각한다. 하지만 과학이라는 게 하면 할수록 묘한 즐거움을 주기 때문에 후회는 없다.몰랐던 자연현상을 발견해서 느끼는 기쁨이란 맛보지 않은 사람은 짐작할 수 없을 정도다. 무엇보다 시간과 돈에 구애받지 않고 마음껏 연구에만 몰두하는 것이 꿈이다. “미국에서 공부할 때 지도교수님이 그러시더군요.기초과학은 돈벌이라고 생각하면 안된다고.사실 남들이 열심히 돈벌 때 우리는 열심히 써야 하니까 맞는 얘기겠지요.하지만 고생한 만큼 보람도 큽니다” 최교수는 하지만 80년대와 비교해서 요즘 기초과학을 공부하는 사람들의 절대숫자는 늘었지만 비율은 늘지 않은 것 같아 안타깝다고 털어놓는다.

◎NYT 과학기자 지나 콜라타/유전자 복제 연구·배경 등 소개/인간복제 문제 등 저널리즘 형식 해답 제시/연구 대비책·찬성론자 의견 심도있게 분석 지난해 2월 영국 로슬린연구소가 탄생시킨 복제양 ‘돌리’는 유전자 복제 및 인간복제의 윤리성 문제와 관련,전지구적 논쟁을 불렀다.‘돌리’ 탄생 이후 벌어진 논쟁에서 세계의 반응은 거의 부정적이었고 클린턴 대통령을 비롯한 전세계 지도자들은 인간생명의 존엄성을 훼손시킬 수 있다며 규제조치 마련에 나섰다. 그러면 인간복제는 ‘마땅히’ 금지하는 것만이 선인가.반대의 경우는 반드시 악으로만 치부돼야 할 문제인가.또 21세기를 앞둔 인류는 이제까지 왜 이런 문제에 전혀 대비를 해두지 못했는가. 복제양 돌리의 탄생을 미국 독자들에게 처음 보도한 뉴욕타임즈의 과학기자지나 콜라타는 최근 저서 ‘클론’에서 유전자 복제 및 인간복제와 관련한 연구역사와 배경,그리고 상충되는 논의들을 소개,이 문제들의 해답을 제시한다.특히 ‘돌리’ 탄생 이후 윤리성의 집중포화 공격에서 뒤로 밀려난 인간복제연구 찬성론자들의 의견을 심도있게 다룸으로써 지구촌 구석에서 계속되고 있는 유전자 복제 연구에 대비하는 혜안도 제공하고 있다. ‘돌리의 탄생까지,그리고 그 이후의 길’이란 부제가 붙은 이 책에서 지나콜라타는 전통적인 과학저널리즘의 형식으로 이 문제를 풀어나갔다.즉 그녀는 철학자나 도덕군자로서 처방을 내리는 식이 아니라 기자 특유의 정리된 질문을 던져놓고 글을 씀으로써 생명공학,윤리가 뒤엉킨 이 문제에 독자들이 쉽게 다가갈 수 있도록 했다. 사실 ‘돌리’를 탄생시킨 로슬린연구소의 이안 윌무트와 키이스 캠벨 박사는 돌리 탄생 1년 전에 ‘메이건’과 ‘모락’이라는 두 쌍둥이 양을 탄생시켰다.배아세포 복제를 통해 만들어낸 두 양은 탄생 당시 언론의 관심을 전혀 얻지 못했다.배아 유전자를 조작,당뇨병과 백인들에게 치명적인 방광 섬유종 등을 치료하는 약리성분을 추출해내기 위한 복제실험이었다.그 이전에도 배아세포 복제 실험은 무수히 많았었다. 그러나 돌리의 탄생은 달랐다.배아의 복제가 아니라 6년생 어른 양의복제였다.이미 어느 식당의 접시 위에서 사라졌을지도 모를 암양의 유전자를 채취해 자체 유전암호를 제거시킨 다른 양의 난자와 결합,다시 양의 자궁에 이식하는 방법을 취한 것이다.인간의 일란성 쌍둥이나 배아세포 복제에 의한 동물쌍둥이와 달리,이미 성장해 있는 성체의 유아판을 복제한 이실험은 인류에게 인간복제의 가능성까지 열어준 획기적 사건이었다. 어른 개체는 자신과 똑같은 어린 개체가 성장하는 것을 볼 수 있고 그 어린개체는 자신의 미래를 볼 수 있는 ‘묘한’ 상황에 대해 인류는 단번에 ‘두려움’을 가졌다.아주 가치있고 존경받을 만한 사람을 여럿 복제하거나 그 반대의 경우, 또 나와 똑 같은 사람을 만들어내는 가능성 등….이러한 것이‘돌리’를 97년 봄의 뉴스주인공으로 만든 이유이다. 지나 콜라타는 인간을 비롯한 생명체 복제라는 이 첨단기술이 주는 혜택과 손실이 무엇인가를 묻는다.또 이 연구가 과연 금지돼야 하는지를,왜 과학자들이 유전자 복제를 하게 되었는지를,그리고 막상 돌리가 탄생했을 때 인류가 도덕적·법적으로 준비를 해두지 못한 이유는 무엇인지,그리고 이 연구가 오래지 않아 중단될 것인지도 묻는다. 그래서 이 책은 생명공학에 문외한인 독자들을 비롯한 광범위한 부류의 독자들에게 앞으로 어떻게든 닥쳐올 문제인 인간복제에 대해 쉽게 이해하고 자신의 가치관을 형성할 수 있도록 도와주는 장점을 지녔다. 영국 리즈대학 진화유전학 교수이자 정부의 동물실험 고문위원이기도 한 존 R.G.터너 박사는 이런 점에서 콜라타의 이 책은 향후 유용한 과학역사서 및 기록서가 될 것이라고 평가한다. 코탈라는 인류가 미리 준비하지 못한 것에 대해, 인간을 비롯한 성체(adult)의 복제는 공상과학소설로만 존재한다는 인식이 너무나 깊이 각인돼 있었기 때문이라고 주장한다. 인간복제에 대한 논쟁은 거의 존재치 않았으며 따라서 돌리가 탄생했을 때 일반인들은 인간복제의 이익과 해악에 대해 깊이 생각해볼 겨를도 없이 ‘인간복제는 곧 악’이라는 논리로 몰아쳐졌을지도 모른다고 설파한다. 인간복제가 성의 역할,양성간의 관계,도덕·종교·문화적 가치에 부정적영향을 미치며 동물 및 인간복제가 신의 창조론에 배치돼 자연법칙이나 기존 우주질서까지 파괴,결국 인간파멸을 가져올 것이라고 주장하는 복제금지 주창자들의 주장에 반하는 의견도 상당한 비중으로 실렸다. 즉 새로운 의약품 개발 및 인체 장기이식이 가능하게 되며 정상적 생식과정을 거쳤을 때 나타날 유전질환을 피할 수 있다는 의견,또 복제기술에 대한 두려움은 과학 그자체에서 비롯된 것이 아니라 인간성의 어두운 면에서 비롯된다는 의견 등을 담았다. 코탈라는 이 경우 기술과 인간의 어두운 면 가운데 어느쪽을 통제할 것인가를 묻는다.또 출중한 사람을 다시 복제하는 것에 대해 모든 사람이 다 반대하는 것은 아니라는 시각도,여성의 난소에 무리를 가하지 않고도 불임치료를 할 수 있으며, 더이상 생식 능력이 없는 부모가 교통사고로 죽은 아이를 다시 키우고자 할 때 더 없이 좋은 방법이라는 시각도 함께 다룬 것이다. 저자는 오늘날의 첨단과학자들이 이전의 과학자들보다 도덕적 신앙적 측면에서 한결 자유로운 점을 꼽으면서 각 정부의 규제조치에도 불구하고 이 연구가 계속될 것임을 은근히 점치고 있다.연구업적을 도덕 및 종교적 측면과 연관시키는 선명한 지식인이자 선생님의 역할을 해야만 했던 20세기 초반 과학자들과 비교,‘순수과학’을 향한 연구가 결국은 더 활발하지 않겠느냐는 추론이다. 원제 Clone.윌리엄 모로우 & 컴퍼니.276쪽.23달러