40대 중반의 A씨는 지난 20년 동안 류머티즘 관절염으로 고통받았다. 신혼 초기 아침에 일어났을 때 손가락이 뻣뻣해지는 증상을 겪었고, 조금만 힘든 일을 해도 쉽게 지치곤 했다. 통증은 점차 손가락과 발가락, 무릎, 팔목, 팔꿈치, 어깨 등 관절 부위로 번졌다. 얼굴이 자꾸 붓더니 온몸에 열이 나고 아파 꼼짝도 못하기 일쑤였다. 류머티즘 관절염 수술을 받았지만, 손가락은 이미 다 휘어져 흉한 모습으로 변했고 손목과 팔꿈치는 운동 기능을 거의 상실했다. ●환자의 91% 손가락·74% 무릎 통증 류머티즘 관절염은 전신에서 관절 손상·변형이 생기는 질환이다. 전체 인구 중 1% 정도가 겪는 것으로 추산된다. 남성보다 여성에서 3배 정도 많이 발생하며 대개 20～40대부터 시작한다. 질환의 원인은 정확하지 않다. 유전적인 요인과 감염, 그리고 호르몬 이상 등이 거론된다. 우리 몸의 백혈구는 외부에서 침입한 세균이나 바이러스를 잡아먹는데, 세균과 정상 세포를 구분하지 못하고 관절을 공격해 신체 조직을 파괴하면서 문제가 된다. 일종의 자가면역 질환인 셈이다. 염증 반응이 주로 관절 조직에서 많이 발생해 ‘류머티즘 관절염’이라 부르지만, 정확하게는 전신에서 발생하는 염증 반응이다. 아침에 일어났을 때 손가락과 손목이 뻣뻣해지는 게 첫 증상이다. 이후 손가락이 붓고, 관절 주위 피부가 벌겋게 달아오르기도 한다. 관절을 만지면 아프고, 움직이기조차 어려워진다. 피가 몰리면서 붓고 붉은 반점이 생기기도 한다. 손가락에 이어 무릎 통증을 호소하는 이들도 많다. 무릎은 우리가 손가락 다음으로 많이 사용하는 관절이다. 자가 항체가 피를 타고 돌아다니다 윤활막이 많은 무릎을 공격한다. 실제로 류머티즘 관절염 환자의 91%가 손가락, 74%가 무릎 고통을 호소한다. 초기엔 퇴행성 관절염 증상과 비슷해 쉽게 감별이 되지 않는다. 그러나 퇴행성 관절염은 관절 사이에서 완충 역할을 하는 연골이 닳는 물리적 질환이고, 류머티즘 관절염은 윤활막에 불이 나서 관절을 태워버리는 화학적 질환이다. 원인도 다르고 진행도 다르고 치료도, 예후도 완전히 다르다. 관절이 손상되고 장애까지 발생하면 돌이킬 수 없다. 증상이 나타나면 가능한 한 빨리 진단받은 뒤 적절한 치료를 시작하는 게 가장 중요하다. 최찬범 한양대병원 교수는 “유럽에서는 질병 경과 3개월 이내를 초기로 본다. 류머티즘 관절염 환자들의 70% 이상에서 진단 후 2년 이내에 관절 손상이 발생했는데, 증상 시작 2년 이내가 치료할 수 있는 기회라는 뜻”이라며 “약제 사용이 늦을수록 치료가 잘 안 된다”고 강조했다. 치료 약물은 항류머티즘 제제, 소염진통제, 스테로이드 등으로 구분된다. 항류머티즘 제제는 근본 치료를 위한 약물이다. 한 달 정도 복용해야 효과가 나타나고 2~3개월 후에나 증상이 호전된다. 이 기간 통증을 없애고자 소염진통제나 스테로이드를 복용하는데 위장장애나 피부 발진, 신장·간 기능 이상 등 다양한 부작용이 있어 주의해야 한다. ●초기에 치료하면 완치도 가능해 여성이 전체 환자 중 70% 이상을 차지할 정도로 여성에게 많이 발생한다. 대표적인 요인인 흡연 비율은 남성이 더 높지만, 실제 발병이 여성에서 더 흔하게 나타나는 것으로 볼 때 호르몬이 중요한 역할을 하는 것으로 추정된다. 실제로 여성이 경구 피임약을 복용하거나 남성 호르몬을 투여하면 활동이 억제된다는 보고가 있다. 또 여성 환자 가운데 75%가 임신 중 증상이 호전됐다. 태반에서 나오는 여러 가지 호르몬과 체내 호르몬 변화 때문으로 추정된다. 약물 치료는 태아에게 나쁜 영향을 준다. 태아의 장기가 생성되는 임신 8주 안팎에는 더욱 심각한 악영향을 끼칠 수 있다. 소염진통제는 동물 실험에서 태아 기형이 발견돼 주의가 필요하다. 임신을 계획한다면 쓰던 약을 다 끊고 3개월 이상 기다려야 약효가 체내에서 다 없어진다. 약을 끊고 몇 달 동안 견디기가 고통스러울 수 있지만, 전문가들은 출산 이후 투약을 권한다. 류머티즘 관절염은 완치 개념으로 치료하지 않는다. 고혈압이나 당뇨병처럼 관리 개념으로 평생 치료한다. 치료를 중단하면 대부분이 재발하기 때문이다. 물론 관절염이 심하게 진행됐을 땐 수술로 기형을 교정하기도 한다. 약물 치료나 수술보다 조기에 발견해 치료하는 게 우선인데, 초기에 잘 진단하고 치료하면 사실상 완치도 가능하다. 송정수 중앙대병원 교수는 “과거에는 류머티즘 관절염의 근본 치료약이 없었고, 일부 치료약은 부작용이 심해 그동안 불치병으로 인식했다. 그러나 최근 의학 발달로 많은 치료약이 개발됐다”면서 “단순히 통증만 없애는 진통제도 많이 있지만, 류머티즘 관절염의 원인을 제거해 병의 뿌리까지 치료하는 효과적인 항류머티즘 제제도 나온다”고 설명했다. ●비만은 관절에 부담 경계해야 관절뿐 아니라 염증을 일으키는 자가 항체와 염증반응 물질이 피를 타고 돌아다니기 때문에 증상이 머리끝에서 발끝까지 생긴다. 관절 이외에 나타나는 증상을 ‘류머티즘 관절염의 관절 외 증상’이라고 한다. 피로감, 수면장애, 우울증, 식욕부진, 발열, 근육통, 폐렴, 늑막염, 협심증이나 심근경색증과 같은 관상동맥병, 부정맥, 빈혈, 구강건조증, 안구건조증, 골다공증, 백혈병 등 다양한 장기에 질병을 일으키기도 한다. 홍석찬 서울아산병원 교수는 “류머티즘 관절염을 예방하고 관리하는 데에 특별히 효능이 입증된 영양소나 식품은 없다. 5대 영양소가 함유된 음식을 골고루 섭취하는 게 중요하고, 비만은 관절에 부담을 줄 수 있어 경계해야 한다”고 말했다. 특히 충분한 휴식과 적절한 운동은 류머티즘 관절염 관리에 매우 중요하다. 홍 교수는 “평소 근력 강화 운동을 통해 근육이 약해지는 것을 방지하는 게 관절 보호를 위해서도 좋다”고 조언했다.

코로나19 확산 2년 동안 플라스틱 사용량이 급격히 늘면서 플라스틱 폐기물 뿐만 아니라 플라스틱들이 잘게 쪼개져 만들어진 미세플라스틱이 환경에 부담을 주고 있다. 문제는 미세플라스틱이 환경 뿐만 아니라 사람을 비롯한 생물체에도 악영향을 끼친다는 연구들이 속속 나오고 있다. 국내 연구진이 미세플라스틱이 암 전이와 악성화에도 영향을 미친다는 분석 결과를 내놨다. 한국원자력의학원 방사선의학연구소 연구팀은 체내에 흡수된 미세플라스틱이 암세포 성장, 전이를 가속화시키고 항암제 내성까지 일으킨다는 사실을 처음으로 규명했다고 11일 밝혔다. 미세플라스틱의 자페스펙트럼 장애 유발 같이 인체 영향연구를 이어오고 있는 연구팀은 이번에는 여러 암 중 한국인에게 가장 흔히 발생하는 위암에 주목해 성과를 냈다. 미세플라스틱의 영향은 위암 뿐만 아니라 다른 암종에도 영향을 미칠 것으로 전망되고 있다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘테라노스틱스’에 실렸다. 연구팀은 각종 일회용품에 널리 사용되는 폴리스티렌을 직경 10㎛(마이크로미터) 크기의 미세플라스틱으로 만든 뒤 위암 환자에게서 얻은 위암 세포주에 4주 동안 노출시켰다. 그 결과 폴리스티렌 미세플라스틱이 위암을 악화시키는 것으로 조사됐다. 미세플라스틱에 노출된 위암 세포는 그렇지 않은 위암세포보다 74% 더 빠르게 자랐고 전이도 3.2~11배 많았다. 또 종양을 만드는 암 줄기세포 유전자도 3.4배 늘어났고, 암세포가 인체 면역체계를 피하기 위해 생성하는 면역억제 단백질도 4.2배나 늘어났다. 더군다나 폴리스티렌 미세플라스틱에 노출돼 증가한 암 줄기세포 유전자는 전이성 위암 표적치료제를 포함해 다양한 항암제에서 내성을 유발하는 것으로도 조사됐다. 실제로 폴리스티렌 미세플라스틱을 생쥐에게 섭취시키고 위 조직과 유전자를 분석한 결과 미세플라스틱이 위 세포와 상호작용해 다양한 유전적 변이를 일으킨다는 것을 발견했다. 미세플라스틱이 암 발생 환자의 예후를 악화시킬 뿐만 아니라 정상인에게서도 암을 유발시키기 쉽게 만든다는 설명이다. 연구를 이끈 김진수 박사는 “플라스틱 사용량의 증가와 함께 미세플라스틱 오염으로 생태계 전체가 심각한 문제를 겪고 있다”며 “후속 연구로 위암 이외의 다양한 소화기 암 발병과 치료예후에 미세플라스틱이 미치는 영향을 조사할 것”이라고 말했다.

우리와 부쩍 가까워진 동물과 식물을 보다 깊이 들여다보고 연구하는 일을 하는 이들의 이야기가 각각 독자들과 만나고 있다. 겉으로 보이는 모습과는 또 다른, 늘 동물과 식물과 함께하며 마주한 현실과 고민, 그리고 더 많은 사람들이 알아야 할 자연과 생명에 관한 이야기를 생생하게 전한다. ●‘동물을 돌보고 연구합니다’ -장구 지음/김영사/292쪽/1만 5800원 15년 이상 동물의 임신과 관련된 연구와 진료를 해온 서울대 수의학과 장구 교수가 과학자의 눈으로 연구하고 수의사의 손으로 돌본 동물들을 통해 동물과 과학, 그리고 인간의 길을 돌아본다. 특히 연구실 안 실험동물들의 이야기가 눈길을 끈다. 100년 전 당뇨병 치료제인 인슐린을 발견하고 개발하는 과정에 도움을 준 개, 암의 발생 과정을 이해하기 위해 탄생한 면역 결핍 쥐, 인류에게 최초의 백신을 선사한 소, 신약 개발 임상실험 대상인 원숭이 등 수많은 실험동물의 희생으로 인간이 많은 질병에서 자유로워졌음을 알린다. 그러면서도 “동물병원에 내원하는 반려동물은 살리기 위해 애쓰면서 실험동물의 희생은 당연한 것으로 받아들여야 하는 게 수의사들의 어쩔 수 없는 현실”이라는 안타까움도 말한다. 지난 1월 세계 최초로 미국에서 사람에게 이식을 성공한 돼지 심장이 인간 체내의 거부반응을 피하도록 설계된 다중 유전자 조절 돼지였다는 점과 줄기세포로 만들어진 장기 유사체라고 할 수 있는 ‘오가노이드’라는 새로운 학문 분야가 동물실험을 줄이는 획기적인 방법이라는 점 등 계속해서 세상을 바꿀 동물학자의 연구실 속 장면들은 미래를 가늠케 한다. 수의사로서 돌보는 동물들의 이야기는 더욱 친근하게 읽힌다. 반려동물을 각별히 아끼는 보호자와의 만남, 새벽 2시에 병원으로 나가 개를 분만해야 했던 응급상황 등의 사연들을 통해 동물을 돌보는 연구자이자 수의사로서 갖는 진심을 엿볼 수 있다. 다채로운 이야기를 전한 저자는 “동물을 연구할수록 동물과 인간이 얼마나 밀접하게 연관돼 있는지 깨닫게 된다”고 말했다. 특히 코로나19 팬데믹에서 보듯, 전염성 질병은 사람과 동물을 가리지 않는다면서 “지구상 모든 생명체가 건강해야 그 안에서 사람도 안전할 수 있다”고 강조한다. 그것이 그가 진료실과 연구실을 오가며 동물을 돌보고 연구하는 이유라면서다.●‘가드너의 일’ -박원순 지음/도서출판 날/240쪽/1만 5000원 출판사에서 편집자로 일하다 식물에 매료돼 20년 넘게 가드너로 일한 저자가 정원에서 많은 식물들과 함께해 온 시간들을 풀어낸다. 꽃을 다루는 우아하고 고상한 직업으로 보이지만 실제로는 화단에 자갈과 흙을 깔고 스스로를 ‘백공’이라 부를 만큼 다양하고 고된 ‘노동’을 해야하는 가드너의 진짜 이야기가 펼쳐진다. 봄을 준비하는 가을부터 ‘자연의 시간’인 여름까지 사계절로 구성된 책에서는 가드너들이 1년 동안 정원에서 어떤 일을 하는지 자세하게 설명한다. “가드너의 기본 임무는 흙에서 식물을 길러 내는 것”이라 육체노동의 비중도 크지만 정원 디자인 같은 고도의 집중력이 필요한 정신노동 역시 중요하다고 저자는 말한다. 1년간 하는 일이 “최소 365가지 이상”이라고 할 만큼 다양한 일들을 바쁘게 해내지만 “정원 일에는 매일 같은 것이 없다”는 원동력으로 늘 새롭게 식물을 만나고 가꾸며 돌보는 일을 해나갈 수 있다고도 한다. 정원을 꾸밀 눈사람이나 요정들이 사는 나무집 등 조형물도 순수 만들어 철물점도 수시로 드나드는 가드너들의 일상도 흥미롭다. 저자는 정원에서 식물과 함께하는 삶을 통해 정원에 궁극적으로 생명력을 부여하는 ‘자연’의 경이로움을 거듭 되새긴다. “가드너는 식물들이 신에게서 부여받은 자생력을 기반으로 더 아름답게 조화를 이루게 아이디어와 디자인을 가미할 뿐”이라면서 자연 앞에 한껏 몸을 낮추기도 한다. 또 “아름다운 정원은 지구에서 인간이 만들 수 있는 최고의 걸작이자 안식처”라며 “기후 변화로 인해 전 세계가 몸살을 앓고 있는 요즘 ‘사람은 반드시 한 조각의 땅이라도 가꾸며 살아야 한다’고 강조한 체코의 작가 카렐 차페크의 말이 더 와닿는다”고 말한다. 책에는 또 인류 역사와 함께했던 정원의 역사와 그 역사를 뒤흔든 ‘가든 논쟁’, 저자에게 큰 영감을 준 세계적인 가드너 5인의 삶과 가드너로서의 철학 등의 지식도 전달하며 더욱 깊이있게 인간과 자연의 공생에 대한 고민과 희망을 그려낸다.

3D 프린터 기술은 제조업만이 아니라 의료 부분에서도 주목받고 있습니다. 환자 맞춤형 임플란트나 스텐트, 세포를 3차원적으로 출력해 만든 인공 조직 등 현재 3D 프린팅 기술이 적용되었거나 앞으로 적용이 늘어날 것으로 기대되는 분야가 많습니다. 제약 부분 역시 예외가 아닙니다.  이미 2015년 FDA는 3D 프린팅 약물을 승인했고 2016년에는 최초의 3D 프린팅 알약인 스프리탐 (Spritam)이 출시됐습니다. 스프리탐은 조금씩 잉크를 쌓아서 굳히는 적층 제조 방식으로 만든 3D 프린팅 알약으로 내부에 구멍이 많아 쉽게 녹기 때문에 복용이 편리하다는 장점이 있습니다. 젊고 건강한 성인은 알약을 삼키는 데 어려움이 없지만, 연하장애가 있는 환자나 고령층의 경우 알약을 삼키기 힘들 수 있는데 이 문제를 극복한 것입니다.  영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 연구팀은 3D 프린팅 기술이 제약 부분에서 새로운 혁신이 될 수 있다고 보고 생산성과 복용 편의성을 크게 높인 신기술을 개발했습니다. 연구팀의 이미 여러 개의 약물을 하나의 알약에 담은 3D 프린팅 폴리필 (polypill)을 선보인 적이 있습니다. 하지만 3D 프린팅 알약을 제조하는 데 흔히 사용되는 적층 제조 기술은 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있었습니다.  이 문제를 극복하기 위해 연구팀은 액조 광중합(vat photopolymerization) 기술을 약물 제조에 사용했습니다. 액조 광중합 기술은 조금씩 잉크를 쌓아 굳히는 대신 강한 빛을 이용해 잉크 속에서 3차원적으로 제품을 만드는 기술입니다. 이 기술은 높은 열을 필요로 하지 않아 알약 제조에 유리하지만, 속도가 다소 느리다는 것이 단점이었습니다. 연구팀은 여러 개의 빛을 다른 각도와 강도로 주입해 7-17초 사이에 원하는 형태의 알약을 대량 생산하는 방법을 개발했습니다. (사진) 3D 프린팅 알약을 좀 더 경제적으로 생산할 수 있게 된 것입니다.  3D 프린팅 알약의 환자가 먹기 편한 형태로 조제할 수 있을 뿐 아니라 용량도 환자의 체중과 약물 반응에 따라 정확히 조절할 수 있어 기존의 알약보다 치료 효과가 높을 것으로 기대됩니다. 또 한꺼번에 먹어도 되는 약물들을 한 번에 혼합 제조해 알약의 숫자를 크게 줄일 수 있습니다. 여러 가지 약물을 장기 복용해야 하는 만성 질환자에게는 상당히 매력적인 기술입니다. 특히 삼키는 연하능력이 떨어진 고령의 환자에게는 상당히 유용할 것으로 기대됩니다. 연구팀은 알약 표면에 특징적인 패턴을 새겨 시력이 나쁜 환자도 손으로 약물을 쉽게 구분할 수 있는 기술도 개발했습니다.  유니버시티 칼리지 런던의 연구팀은 이 기술을 상용화하기 위해 FabRx라는 스핀 오프 기업을 설립하고 연구를 계속하고 있습니다. 아직은 공장에서 대량으로 제조하는 약물이 훨씬 저렴하지만, 앞으로 기술 발전에 따라 3D 프린팅 알약의 제조 비용이 낮아질 수 있을 것입니다. 3D 프린팅 기술이 제약 산업을 근본적으로 바꿀 수 있을지 미래가 주목됩니다.

SK바이오사이언스가 코로나19 백신 ‘GBP510’의 올해 상반기 국내 허가를 자신했다. 안재용(사진) SK바이오사이언스 사장은 31일 온라인 기자간담회를 열고 “올해 상반기 GBP510의 허가가 가능할 것으로 본다”면서 “다국적제약사와 비교해 코로나19 백신 개발이 늦어지긴 했지만 엔데믹으로 접어든 상황에서는 여전히 경쟁력이 있다고 본다”고 말했다. 뒤늦은 개발로 시장 점유율이 떨어질 수 있다는 우려에 대해서는 “아직 전 세계 인구의 36% 정도는 코로나19 백신 1차 접종도 하지 못한 상태”라고 일축했다.GBP510는 인플루엔자나 B형 간염 등 기존 백신에서 활용되던 합성 항원 방식으로 개발됐다. 기존에 쓰이던 플랫폼을 활용한 만큼 상대적으로 안전하고 냉장보관(2∼8℃)유통이 가능한 점이 장점으로 꼽힌다. 현재 SK바이오사이언스는 GBP510의 임상 3상 시험 대상자에 대한 투여를 마치고 결과를 정리하고 있다. 이르면 내달 중 결과가 공개될 예정이다. SK바이오사이언스는 국내 허가 이후 올해 3분기까지 영국과 유럽의약품청(EMA), 세계보건기구(WHO) 허가를 완료하겠다고도 밝혔다. ‘부스터샷’(추가접종)과 청소년 접종 등에도 활용하기 위한 연구도 진행 중이다. 한편 SK바이오사이언스는 코로나19 엔데믹 지속적인 경쟁력을 확보하기 위해 백신 포트폴리오를 다양화하고 사업 영역 확대를 위해 세포유전자치료제(CGT) 시장에도 진출한다고 밝혔다. 오미크론 등 다양한 코로나19 변이에 대응하는 ‘다가(多價) 백신’, 독감과 코로나19를 동시에 표적 하는 ‘콤보백신’, 코로나19 백신 개발 플랫폼을 활용한 ‘사베코바이러스’ 범용 백신 등을 개발하며 코에 뿌리면 일정 기간 감염을 예방해주는 ‘비강 스프레이’ 방식의 의약품의 개발도 추진한다. 또 차세대 폐렴구균 접합 백신, 소아 장염 백신, 장티푸스 접합 백신의 임상에도 속도를 내고 외부에서 A형·B형 간염, 콜레라 등 신규 백신 후보물질 인수도 추진하겠다고 설명했다. 메신저리보핵산(mRNA) 플랫폼 등 신규 플랫폼 확보를 위한 전략적 투자와 외부와의 협력 모델도 구축한다. 안 사장은 코로나19 유행이 잦아들더라도 회사가 지속해서 성장할 수 있다고 강조했다. 그는 “코로나19 위탁생산(CDMO) 사업이 지속될 수 있느냐는 우려가 나오는 것으로 안다”면서 “앞으로는 2∼3년은 안정적으로 지속할 수 있고 이후에는 코로나19 포함한 다른 백신의 CDMO 사업으로 확장될 것”이라고 말했다.

삼성이 미국의 유전자 치료제 기업에 투자한다. 삼성물산은 지난해 조성한 라이프사이언스펀드의 첫 투자처로 미국의 유전자 치료제 개발사인 ‘재규어 진 테라피’를 선택했다고 30일 밝혔다. 삼성물산은 지난해 삼성바이오로직스와 차세대 바이오 벤처기업에 투자하기 위해 1500억원 규모의 펀드를 조성했다. 재규어 진 테라피는 미국 식품의약국(FDA)이 승인한 척수성 근위축증 치료제 졸겐스마를 개발한 핵심 연구진이 2019년 10월 세운 바이오 벤처기업이다. 특히 아데노 관련 바이러스(AAV) 유전자 치료제 분야를 선도하는 기업으로 갈락토스혈증, 특정 유전자 관련 자폐증, 1형 당뇨병 관련 신약 파이프라인을 보유하고 내년에 임상에 착수할 예정이다. 유전자 치료제는 치료용 단백질을 세포 내에서 생성할 수 있는 유전자를 세포 내에 주입해 질병을 치료하는 것으로, 기존 항체 치료제로 치료가 불가능한 다양한 질병에 활용될 수 있다. 한 번 주사로 수년간 효과를 볼 수 있어 일정 주기를 가지고 매번 주사를 맞는 기존 항체 치료제보다 편리하다. AAV 유전자 치료제는 치료유전자를 AAV 벡터에 담아 타깃 세포내로 전달하며 재규어 진 테라피는 제품의 순도를 높이면서 수율을 향상시킬 수 있는 차별화된 정제 기술을 보유하고 있다. 이 기술을 적용하면 유전자 치료제의 최대 단점으로 꼽히는 고용량 투여에 따른 부작용을 극복할 수 있다는 게 회사 측 설명이다. J.P 모건에 따르면 전 세계 유전자 치료제 시장은 2021년 50억 달러에서 2026년 320억 달러까지 연평균 44% 급성장할 전망이다. 삼성물산은 앞으로 전략적 투자자로 재규어 진 테라피와 연구 프로그램 발굴·개발을 함께 한다. 삼성물산 관계자는 “이번 투자를 시작으로 라이프사이언스펀드를 통해 유망 기술을 발굴하고 국내외 혁신 벤처기업에 대한 투자를 이어나가겠다”고 밝혔다.

차병원·바이오그룹은 30일 경기도 성남시 금토동 판교 제2테크노밸리에서 세포·유전자 치료제 시설 ‘CGB’(Cell Gene Biobank) 기공식을 가졌다. CGB는 지상 10층, 지하 4층, 연면적 6만 6115㎡(2만여평)로 건립되며, 세포·유전자치료제 분야에서 단일 시설로 세계 최대 규모가 될 것이라고 차병원·바이오그룹은 설명했다. 2024년 말 준공을 목표로 하고 있고, 3000억원을 투자할 예정이다.이곳에는 세포·유전자치료제와 메신저리보핵산(mRNA), 플라스미드 DNA 등 바이오의약품 위탁개발·생산(CDMO)을 위한 시설과 난자와 정자, 제대혈줄기세포 등 인체세포를 보관할 수 있는 바이오뱅크 등이 들어설 예정이다. 차병원·바이오그룹은 CGB를 세포·유전자치료제 CDMO 사업 확대를 위한 허브로 삼고 미래 성장동력을 확보하는 데 집중한다는 계획이다. 차광렬 차병원·바이오그룹 글로벌종합연구소장은 “차바이오텍의 풍부한 연구개발 경험, 공정기술, 전문인력을 투입해 CGB가 세포·유전자치료제 CDMO 시장의 아시아 전진기지가 되도록 할 것”이라고 말했다.

인생을 존엄하게 마무리해야 하는 노년을 방해하는 질병은 여러 가지가 있다. 암과 치매가 대표적이다. 암은 예전과 달리 불치병이 아닌 관리 가능한 질병이 되고 있다. 그렇지만 치매는 여전히 발병원인이 정확히 파악되지 않아 치료 방법이 없어 존엄한 노년을 위협하는 가장 치명적 질병이 되고 있다. 최근에는 20대나 30대에서도 치매가 발병하는 사례가 늘고 있어 노인들만의 문제는 아니다. 치매 원인 중 50~70%를 차지하는 것이 알츠하이머이다. 알츠하이머는 베타아밀로이드나 타우 단백질이 세포에 침착되면서 독성을 유발해 발생하는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 정확한 진행 과정을 알기는 어려웠다. 국내 연구진이 인공 세포를 이용해 뇌세포 내 베타아밀로이드, 타우 단백질의 응고과정을 관찰하는데 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립연구단, 포스텍 화학과, 대구가톨릭대 의대 공동 연구팀은 뇌세포와 비슷한 인공세포를 만들어 단백질의 응고 과정을 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘미국화학회지’(JACS)에 실렸다. 연구팀은 인공세포로 실험한 결과 노화나 스트레스 같은 외부 압력을 받았을 때 베타아밀로이드, 타우 단백질이 응고된다는 것을 확인했다. 연구팀은 인공세포와 진짜 세포를 섞어 놓은 환경에서도 실험했는데 인공세포에서 시작된 단백질 응집이 확산된다는 사실도 밝혀냈다.연구팀 관계자는 “이번 연구를 통해 실제 생체 환경에서 나타나는 다양한 단백질 응집 현상과 세포간 확산을 관찰할 수 있었다”며 “치매 예방이나 치료법을 개발하는데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

미국, 캐나다 공동연구진‘비강 스프레이’ 후보 물질 개발‘쥐 실험’ 10마리 모두 생존 스프레이를 코에 뿌려 신종코로나바이러스 감염증(코로나19)를 예방·치료할 수 있을까. 미국과 캐나다의 공동연구진은 코로나19를 예방·치료할 수 있는 비강 스프레이 후보 물질 개발에 성공했다고 전했다. 이르면 6개월 내에 미국 FDA 긴급 사용 승인을 위한 절차에 돌입할 수 있을 것으로 예상된다. 28일(현지시간) 국제 학술지 네이처(Nature)에 따르면 캐나다 브리티시 컬럼비아 대학교, 미국 코넬 대학교 공동 연구진이 발표한 이 치료 스프레이 후보 물질은 ‘N-0385’라는 이름이 붙었다. N-0385은 바이러스가 숙주 세포를 감염시키는 데 사용하는 특정 인간 효소의 활성을 차단해 감염을 억제한다. N-0385가 표적으로 하는 효소는 바이러스가 주로 침입하는 비강 세포에 존재한다. 연구진에 따르면 이 화합물은 코로나19 변이의 영향을 크게 받지 않아 향후 바이러스 변종에 대한 방어에 유용할 수 있다는 점을 강점으로 꼽았다.“코로나 바이러스 계속 진화…매년 새로운 변종” 전망도 앞서 각종 변이를 일으키며 재확산을 반복하는 코로나19 바이러스가 앞으로도 면역력을 회피하는 방향으로 진화할 것이라는 전망이 나오기도 했다. 바이러스 진화를 연구하는 사라 코비 시카고대 교수 등은 이날 뉴욕타임스(NYT)에 게재한 칼럼을 통해 “적어도 생물학적으로 봤을 때 바이러스가 계속 진화하지 않을 이유가 없다”고 밝혔다. 코로나19를 유발시키는 ‘SARS-CoV-2’와 같은 바이러스는 더 넓게 퍼지는 것에 초점에 맞춰져 있다는 것이다. 과학자들은 코로나19 사태 초기부터 이 바이러스가 전염력을 높이는 방향으로 진화할 것이라고 예상했지만 실제 진화는 이를 뛰어넘는 수준이었다고 칼럼은 진단했다.코로나19 바이러스는 잘 퍼지기 위해 전염력을 높이는 것 뿐 아니라 면역력을 회피하는 방향으로 진화했다. 백신을 맞거나 이미 감염돼 항체가 형성된 사람들의 면역체계를 교란시켜 재감염을 일으킨다는 이야기다. 하지만 브리티시 컬럼비아 대학 연구진은 N-0385을 인간의 폐 세포와 오가노이드(장기 유사체), 조직 배양물에서 델타를 포함한 4가지 변이체를 테스트했으며, N-0385가 독성 증거 없이 감염을 억제한다는 것을 발견했다. N-0385은 세포 내에 들어가지 않고 바이러스의 표면 진입을 차단하기 때문에 두드러진 독성을 보이지 않는다.비강 스프레이 ‘쥐 실험’, 10마리 모두 생존 이와 함께 미국 코넬 대학 연구진은 유전자 조작된 쥐를 이용해 비강 스프레이 실험을 수행했다. 연구진은 실험 쥐를 감염시키고, 4일간 비강 스프레이로 화합물을 투여했다. 그 결과 화합물을 투여받은 쥐는 10마리 전원 생존했으나, 대조군의 생존율은 20% 수준에 불과했다. 또 코로나19 감염을 억제할 뿐 아니라 바이러스에 노출된 뒤 12시간 안에 투여했을 때도 보호 효과를 나타냈다. 이번 연구는 주로 알파, 베타, 감마, 델타 변이를 중심으로 수행됐으나, 연구원들은 오미크론에 대해서도 효과가 있을 것으로 봤다. 연구를 주도한 프란코이스 진 박사는 “N-0385는 인간 폐 세포를 대상으로 오미크론 변이 감염 차단 효과를 보이는 결과를 보였다”고 전했다. 이어 “이 화합물은 인플루엔자 A 및 C와 같은 인플루엔자 바이러스를 포함해 동일한 감염 메커니즘을 가진 바이러스에 대한 광범위한 치료제로 사용될 가능성이 있다”고 설명했다.

“제약과 바이오 부문을 넘나드는 의료 생태계를 구축해 ‘토털 헬스케어’ 리더로 거듭나고자 한다. 우리 사회는 이미 경제적으로 부유해졌지만 급속한 고령화에다가 환경 오염과 미세먼지 증가로 삶의 질은 떨어지고 있다. 이에 우리 국민의 삶의 질을 떠받치고자 제약을 넘어 바이오와 기능식품까지 아우르는 영역으로 확장하려 한다. 그러자면 우리 같은 중소기업들이 서로 힘을 합치는 생태계 구축이 필수적이다.”조용준 동구바이오제약 대표는 최근 서울 송파구 문정동의 본사를 찾아간 기자가 자리에 앉자마자 이런 자신의 비전을 속사포처럼 말했다. 그의 말은 메모하기 힘들 정도로 빨랐고 톤도 올라갔다. 꿈에 대한 자신감이 묻어났다. ●세계 첫 줄기세포 추출 키트 등 탄탄 동구바이오제약은 생산하는 의약품 대다수가 의사의 처방이 필요한 전문의약품(ETC)이어서 일반인에겐 낯설지만 의사와 약사들에겐 나름대로 유명한 제약사다. 1970년대에 국내 최초로 전립선 비대증 치료제인 ‘쎄닐톤’을 출시했던 이 회사는 전문의약품 ‘더모타손MLE’ 등을 통해 수년째 피부과 처방량 1위를 지키고 있고, ‘유로파서방정’ 등 비뇨기 용약으로 비뇨기과 처방량 6위를 기록하고 있다. 세계에서 처음으로 인체 지방에서 줄기세포를 추출하는 키트인 ‘스마트엑스’를 개발하기도 했다. 일반인을 상대로 하는 제품은 피부 미용을 위한 기능성 화장품 셀블룸 등이 알려져 있다. 하지만 피부과와 비뇨기과에서 아무리 잘나간다고 해도 ‘중소기업이 제약·바이오 부문의 생태계 구축이라니’ 하는 의문이 강하게 들었다. 건네준 자료들 들여다보니 지난해 매출이 1551억원이었다. 생태계 구축은 특유의 과장 화법이 아닐까 하며 고개를 갸웃거렸다.하지만 조 대표의 설명은 계속됐다. 국내의 치료 시장 규모는 연간 15조원이지만, 질병 예방과 건강관리를 포함하는 케어 시장은 이의 두 배가 넘는 35조원에 이른다. 신약 개발 경쟁은 더욱 치열해지는 상황에서 어떤 시장보다 큰 케어 부문으로 진출하지 않을 수 없다고 조 대표는 설명했다. 더구나 ‘실버 쓰나미’도 닥쳐오고 있다. 보건복지부에 따르면 2026년이면 65세 이상 인구가 전체의 20% 이상을 차지하는 초고령 사회가 가속화될 전망이다. 만성 질환의 예방과 관리를 위한 케어 시장은 더욱 성장할 수밖에 없다. 실제로 치매환자 수는 2017년 10.2%에서 2050년 15.1%로 증가가 예측됨에 따라 치매환자 관리비도 2015년 국내총생산(GDP)의 0.9%에서 3.8%로 커질 것으로 예상된다. “우리는 당뇨병·고혈압 및 고지혈증, 전립선비대증 등 다양한 증상에 대한 개량 신약을 개발하고 있다. 우리가 연간 연구개발(R&D) 비용으로 이익의 10%가량을 투자하지만, 수백억원에서 수천억원이 드는 의약품 R&D에서 중소기업인 우리의 투자 한계가 명확하다. 후보 물질에 대해 강력한 확신을 갖고 ‘올인’ 투자했다가 결과가 나쁘면 ‘닭 쫓던 개 지붕 쳐다보는 격’ 정도가 아니라 회사 간판을 떼야 할 처지로 내몰리게 된다. 우리는 이런 투자 여력 부족을 ‘오픈 컬래버레이션’(Open Collaboration)이라는 생태계 조성을 통해 극복하고 있다.” 신약을 개발하는 것은 후보 물질 발굴에서부터 임상, 의료 당국의 인허가까지 리스크가 많아 중소기업이 감당하기에는 버거운 모험인 것이 사실이다. 하지만 중소기업이라도 이런 리스크를 줄이는 게 오픈 컬래버레이션, 즉 개방형 협업이라는 게 조 대표의 설명이다. “신약 및 의료 인공지능(AI), 의료기기 연구 등 원천기술이나 후보 물질을 가지고 개발에 들어간 중소기업들에 전략적 투자(SI)를 하고 있다. 그런 기업은 금융권도 외면해 초기 연구개발비 유치도 쉽지 않다. 신약 개발에 성공하면 지분 참여를 한 우리가 판매권이나 제조권을 독점적으로 갖는 방식으로 생태계를 구축하는 것이다. 모든 것을 혼자 다하려는 대기업과 달리 우리가 중소기업이어서 이런 협업에는 오히려 장점이 있다.” 조 대표는 “원천기술이나 후보 물질을 가지고 개발에 들어간 중소기업들에 전략적 지분 투자를 하지 않으면 이런 회사들과의 접점을 찾을 수 없다”며 “지분 투자는 협업을 끌어내기 위한 전략”이라고 거듭 강조했다. 조 대표는 투자 기업을 줄줄이 열거했다. 퇴행성 뇌신경 신약개발업체인 디엔디파마텍, 동물질환 진단시약 대표 기업인 바이오노트, 의료 AI 솔루션 개발업체인 뷰노, 피부미용 기기 개발업체인 제이시스메디컬, 항암신약개발업체인 아이디언스, 바이오마커 기반의 항암신약 개발업체인 메드팩트 등에 10억~30억원을 투자했다. 일부 기업은 증권시장에 상장했거나 상장 계획이다. 일부 상장 기업은 소위 말해서 ‘대박’을 터트렸다. ‘미다스의 손’으로 불리는 것에 대해 조 대표는 “우리는 잠재력이 있는 기업을 발굴하고 함께 성장하기 위하여 투자를 진행한 것”이라고 말했다. 투자 업체를 보면 본업에 시너지를 더하거나 질병 진단·예방·관리까지 아우르는 토털 헬스케어 리더로 변신하겠다는 조 대표의 구상이 착착 진행됨을 엿볼 수 있다. 이런 성과에 힘입어 조 대표는 지난해 의료 벤처 투자를 확대하고자 신기술사업금융회사(신기사) 로프티록인베스트먼트를 설립했다. 자본금 120억원 규모다. 동구바이오제약이 할 수 없는 부문이지만 미래 가치가 유망한 분야와의 접점을 늘리기 위해서다. 벌써 투자에 들어갔다. 표적 단백질 분해 치료제 개발회사 핀테라퓨틱스에 투자했고, 존스홉킨스의과대학을 기반으로 퇴행성 뇌질환 관련 차세대 염기서열 분석 회사인 미국의 발테드시퀀싱에 동구와 함께 500만 달러 규모의 해외 직접 투자를 진행했다. ●“치매치료제 등 내후년 매출 2000억” 매출 계획에 대해 묻자 조 대표는 “걱정하지 않는다. 우리는 피부과와 비뇨기과 의약품으로 안정적인 캐시카우를 확보하고 있다. 피부과 의약품은 압도적인 초격차 1위, 비뇨기과도 5년 이내에 1위를 달성하겠다. 10위권대인 이비인후과는 5위 이내에 진입시키겠다”고 장담했다. 또 “치매치료제(콜린알포세레이트) 위탁생산(CMO)도 치매치료 국가책임제 시행에 따라 연평균 24.7%씩 급성장하고 있다. 이런 것을 종합하면 내후년엔 매출이 안정적인 2000억원에 안착할 수 있을 것으로 본다”며 “케어 시장으로 업역을 확대하는 체질 개선 과정에서 매출은 저절로 따라 올라올 것”이라고 말했다.■조용준 대표는 지방 병·의원까지 발로 뛰어바이오 확장 위해 사명 변경 1966년 서울 출생. 1970년 동구약품을 설립한 부친 조동구 회장이 1997년 갑자기 작고하자 다니던 경영학 석사(MBA) 과정을 포기하고 주임으로 회사에 합류, 2005년 대표이사로 선임됐다. 그가 지방 곳곳의 병·의원까지 다니며 거래처 확장에 나서자 ‘대표가 지방까지 인사 다닌 적은 처음’이라며 호응이 이어져 매출이 급성장했다. 바이오 분야 확장을 위해 2014년 동구바이오제약으로 사명을 변경했다. 의료 벤처에 대한 투자를 강화하고자 지난해 로프티록인베스트먼트를 자회사로 설립했다.

차의과학대학교 분당차병원은 혈액종양내과 문용화 교수팀은 세계 최초로 전이성 유방암 치료제인 입랜스의 내성을 극복하는 새로운 치료법을 개발했다고 28일 밝혔다. 입랜스는 전체 유방암 환자의 70%를 차지하는 여성호르몬 수용체 양성 전이성 유방암 환자들에게 사용하는 대표적인 표적항암치료제다. 또 유방암을 악화시키는 유전자 중 하나인 PLK1 유전자 과발현이 입랜스 치료 내성에 관여한다는 사실도 규명했다. 여성호르몬(에스트로겐, 프로게스테론) 수용체 양성 유방암은 온순한 암으로 불리지만 재발하고 원격 전이가 발생해 약제 내성이 생기면 손쓸 수 없다. 최근 전이성 유방암 치료에 입랜스와 같이 세포 분열과 성장을 조절하는 사이클린 의존성 키나제(CDK)가 유방암 생존율을 높이는데 기여해 왔다. 하지만 대부분의 환자가 2~3년 내 내성을 보여 치료가 어렵다. 문용화 교수팀은 입랜스에 내성을 보이는 유방암 동물 모델을 개발해 기존 유방암 치료제인 할라벤과 버제니오를 병용 투여했다. 그 결과 입랜스에 내성을 보인 유방암 세포를 2배 이상 사멸시키는 것을 확인했다. 또 2가지 약제를 병용 투여할 때 버제니오를 단독 투여할 때보다 88.8%, 할라벤만을 단독 투여했을 때보다는 78.1% 종양크기가 감소했다. 특히, 병용투여 시 33.3%의 완전관해율을 보여 입랜스 내성 유방암을 효과적으로 억제하는 것을 확인했다. 문 교수는 “이번 연구는 전세계적으로 사이클린 의존성 키나제(CDK) 4/6 억제제 내성을 극복하는 방법이 개발되어 있지 않은 상황에서 대표적인 사이클린 의존성 키나제 억제제인 입랜스에 내성이 생긴 전이성 유방암 치료를 확인할 수 있는 근거를 제시했다”며 “기존 유방암 치료에 사용되고 있는 약물을 병용 투여 하는 방식이므로 이른 시일 내 임상시험이 이루어져 전이성 유방암 환자들이 효과적으로 치료 받을 수 있기를 바란다”고 말했다. 이번 연구는 종양학 연구분야를 선도하는 국제학술지 캔서스(Cancers, IF 6.162) 최신호에 게재됐다.

루게릭병은 치매, 파킨슨병과 함께 대표적인 퇴행성 뇌질환으로 꼽힌다. 루게릭병은 ‘근위축성측색경화증’이라는 병명처럼 운동 신경세포만 퇴화되고 파괴되면서 근육이 약화되고 서서히 몸이 굳어가는 질환이다. 다른 퇴행성 뇌질환들처럼 정확한 발병원인이 파악되지 않아 치료방법도 없는 상황이다. 이런 가운데 한국기초과학지원연구원, 순천향대 의료과학과, 한국뇌연구원 치매연구그룹 공동 연구팀은 루게릭병을 유발시키는 단백질과 작동 메커니즘을 밝혀내 루게릭을 비롯한 퇴행성 뇌신경질환 치료제 개발 가능성을 높였다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘디벨롭먼트 셀’에 실렸다. 루게릭병 환자 신경세포에서는 ‘퍼스’를 비롯해 비정상적 단백질들이 응집돼 세포질에 과다하게 축적되며 이것들이 신경세포를 손상시키는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 퍼스 단백질 응집체를 조절하는 ‘글루타치온 전이효소’(GSTO)라는 물질을 찾아냈다. 연구팀은 루게릭병과 똑같은 증상을 유발시킨 초파리에게 GSTO를 주입해 관찰했다. 그 결과 신경과 근육 연결 접합부 손상, 행동 퇴행이 나타났던 초파리들에게서 루게릭병 증상이 완화되는 것이 관찰됐다. 또 루게릭병을 일으킨 생쥐의 신경세포에도 GSTO를 주입한 결과 퍼스 단백질이 축적되는 것을 억제한다는 것이 관찰됐다. 이성수 기초과학지원연구원 박사는 “이번 연구 성과는 루게릭병 발병 메커니즘에 대한 이해를 높이고 신규 체료제 개발을 위한 새로운 전략에 도움을 줄 것”이라며 “실제로 후속 연구를 통해 유인원 같은 고등동물 모델에 적용해 효과적인 루게릭병 치료제 개발에 나설 것”이라고 말했다. 연구팀은 고령동물생육시설, 3차원 홀로토모그래피, 발광-형광 전임상분자영상시스템 등 첨단 광학영상 분석장비를 이용해 퇴행성 신경질환 발병 메커니즘을 추가로 연구할 계획이다.

밤낮 기온차가 큰 환절기가 되면 평소 건강해 보이던 중년 이후 남성 중 갑자기 사망했다는 소식이 종종 들린다. 돌연사의 원인은 심부전 같은 심장질환인 경우가 많다. 국내 연구진이 돌연사의 원인 심부전을 일으키는 체내 물질을 찾아냈다. 인제대 의대 심혈관대사질환센터 연구팀은 심장의 전기활동과 수축력을 조절하는 ‘세레블론’이라는 단백질의 새로운 기능을 규명했다고 21일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘유럽 심장 저널’에 실렸다. 심부전은 심장 기능 저하로 신체에 혈액을 원활히 공급하지 못해서 생기는 질환으로 암에 이어 국내 사망률 2위에 이른다. 특히 매년 유병률이 늘어나고 건강수명을 단축시키는 고위험 질환이다. 문제는 정확한 발병 메커니즘이 밝혀지지 않아 심부전 자체를 치료하기 위한 방법은 없는 상황이다. 대부분 치료는 고지혈증, 고혈압 약물과 수술 요법으로 증상 개선만 이뤄지고 있다. 연구팀은 심부전 환자 심장에서 세포 내에서 특정 단백질 분해를 결정하고 다양한 세포 기능을 조절하는 세레블론 유전자 발현이 늘어나 있다는 점에 주목했다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 세레블론 단백질이 심장 수축력을 조절하는 칼슘 통로를 분해한다는 사실을 처음 밝혀냈다. 세레블론 단백질 발현이 적은 생쥐는 심장 수축능력과 심장질환에 대한 저항성을 갖는다는 것도 확인했다. 김형규 인제대 의대 교수는 “심장질환자의 주요 사망원인은 심장 좌심실 수축능력이 저하되는 ‘좌심실 박출률 감소 심부전’(HFrEF)인데 이번 연구는 그 원인을 새로 밝혀냈다는 점에 의미가 크다”며 “세레블론-칼슘통로 신호전달체계 개선을 통해 심부전을 막아주는 새로운 치료제 개발에 도움이 될 수 있을 것”이라고 설명했다.

똑같은 증상에 똑같은 약 처방을 받아 복용을 해도 효과는 제각각인 경우가 많다. 항생제는 물론 항암제에 대해서도 개별 세포마다 반응하는 정도가 다른 경우가 많다. 실제로 똑같은 유전자를 가진 세포들이 동일한 외부 자극에 다르게 반응하는 이유는 정확히 파악되지 않았다. 국내 연구진이 수학적 방법을 이용해 이 같은 미스터리를 풀어냈다. 카이스트 수리과학과 연구팀은 외부 자극에 대한 세포간 이질성 크기가 세포 내 신호전달 과정의 반응속도 제한단계 수에 비례한다는 것을 규명했다고 21일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 몸 속 세포는 항생제, 삼투압 변화 같은 다양한 외부 자극에 반응하는 신호전달체계가 있다. 이런 신호전달체계는 세포가 외부 환경과 상호 작용하는데에 가장 핵심적인 역할을 한다. 동일한 외부 자극에 대한 세포의 반응 정도가 다르기 때문에 약물에 대한 이질적 반응, 약물 내성이 생긴다. 특히 외부 자극에 대한 반응의 차이는 화학 항암치료를 할 때 암세포의 완전 사멸을 막는데 핵심 역할을 한다. 연구팀은 이 같은 외부 자극에 대한 세포 반응 차이를 풀어내기 위해 세포 내 신호 전달 체계를 묘사하는 ‘큐잉 모형’이라는 수학 모델을 개발했다. 또 연구팀은 큐잉 모델을 바탕으로 통계적 추정 방법론인 베이지안 모형과 혼합 효과 모형을 결합해 MBI라는 컴퓨터 소프트웨어를 만들었다. 수리 모델 분석을 통해 세포 반응 메커니즘을 밝혀낸 뒤 실제 대장균을 이용해 항생제 반응 실험을 한 결과 모델 분석 결과와 일치한다는 것을 확인했다.김재경 카이스트 수리과학과 교수는 “이번 연구를 통해 신호전달 체계를 이루는 속도 제한 단계 수가 늘어날수록 유전적으로 같은 세포 집단이어도 전달 신호가 다양하게 나타난다는 것을 알게 됐다”며 “항암 치료시 중요하게 고려되는 세포간 이질성에 대해 파악된 만큼 항암 치료 개선방안을 마련할 수 있을 것”이라고 설명했다.

무게 약 1.4㎏, 신경세포 약 1000억개, 이것들을 연결해 주는 시냅스 100조개가 있는 신체 기관이 바로 ‘뇌’다. 뇌는 우주, 심해와 함께 과학계 마지막 탐구 영역으로 남아 있다. 뇌신경과학 연구가 활발해지면서 뇌에 대한 수수께끼가 하나둘 풀리고 있다. 달리기를 할 때 출발선에 서 있다가 신호와 함께 전력 질주를 하고, 신호등이 빨간불일 때는 멈춰 있다가 초록불이 켜지면 일제히 움직인다. ‘당연한 것 아냐’라고 생각할 수도 있겠지만 뇌과학 측면에서 본다면 두 상황 모두 뇌는 출발 호각소리나 초록불이란 특정 신호까지 실행(움직임)을 억제하고 있는 것이다. 미국, 영국, 호주, 중국, 네덜란드 등 5개국 과학자들은 계획을 외부 신호에 맞춰 실행할 수 있게 하는 뇌 신경망을 처음으로 발견했다고 20일 밝혔다. 이 연구에는 미국 하워드휴즈 의학연구소, 막스플랑크 플로리다 뇌과학연구소, 베일러의대, 국립정신보건연구소(NIMH), 앨런 신경역학연구소, 영국 런던대(UCL), 호주 퀸즐랜드대 뇌연구소, 중국 남방과기대, 네덜란드 에라스무스 메디컬센터 소속 생물학자와 신경과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 3월 15일자에 실렸다. 움직임을 제어하는 뇌 운동 피질은 움직임을 계획하는 단계와 실행하는 단계의 활동 패턴이 전혀 다르다는 것은 알려져 있었지만 무엇이 이런 패턴 전환을 가져오는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 수염을 건드린 뒤 특정 신호를 주면 오른쪽 먹잇감을 핥도록 하고, 수염을 건드리지 않고 신호만 주면 왼쪽을 핥도록 훈련시켰다. 연구팀은 실험을 하면서 생쥐의 뇌파를 측정했다. 실험 결과 신호를 받아 운동 계획을 실행할 때는 중뇌, 시상, 대뇌피질을 이어 주는 신경회로가 작동한다는 사실을 확인했다. 빛을 이용해 특정 신경회로를 통제할 수 있는 광유전학 기술로 이번에 발견한 신경회로 일부를 차단한 뒤 똑같은 실험을 했다. 신경회로 일부에 이상이 생기면 신호를 받아도 핥는 행동을 하지 않거나 신호를 받기 전에 핥는 행동을 하는 등 계획-실행 이상현상을 보이는 것이 관찰됐다. 카렐 스보보다 미국 하워드휴즈 의학연구소 교수는 “이번 연구로 운동 장애를 겪는 사람이 특정 상황을 신호로 여겨 운동 기능이 일시적으로 정상화되는 ‘역설적 운동신경증’을 설명할 수 있게 됐다”고 말했다. 하버드대 진화생물학과, 뇌과학연구센터 연구팀도 비슷한 연구를 수행해 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 3월 15일자에 발표했다. 악기 연주나 자전거 타기, 수영 같은 운동은 어릴 적 배워 놓으면 오랜 시간이 지난 뒤에도 금세 익숙하게 한다. 하버드대 연구팀은 흔히 ‘몸이 기억한다’고 하는 이런 학습 패턴에 대해 뇌는 어떤 식으로 작동하는지 의문을 품었다. 연구팀은 생쥐로 실험한 결과 복잡한 새로운 동작은 대뇌 운동피질-기저핵을 통해 학습된 뒤 시상을 거쳐 저장된다는 사실을 확인했다. 대뇌 운동피질이 손상되면 새로운 동작을 배우는 데 시간이 오래 걸리기는 하지만 학습은 가능하다. 그렇지만 기저핵이나 시상과 연결이 끊어질 경우는 학습한 동작을 다시 수행하지 못한다는 사실도 연구팀은 새로 확인했다. 스테판 볼프 메릴랜드대 교수(약리학)는 “이번 연구들은 뇌의 각 부위가 어떻게 학습과 실행을 통제하는지를 보여 주고 있다”며 “파킨슨병 같은 운동장애와 외상이나 뇌졸중 등으로 인한 뇌 부상의 환자들을 치료하는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

암세포에만 선택적으로 침투해 사멸시키는 새로운 방식의 생화학적 나노머신이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST)은 생체분자인식연구센터 정영도 박사팀이 울산과학기술원 곽상규 교수팀·유자형 교수팀, 퓨전바이오텍의 김채규 박사와 함께 이러한 특성을 지닌 나노머신을 만들었다고 20일 밝혔다. 나노머신은 에너지를 사용해 기계적으로 움직이는 나노 크기의 구조체를 말한다. 연구팀이 개발한 나노머신은 특정 세포 환경에서 접힘, 펴짐 등 분자의 움직임을 통해 세포막을 뚫고 들어간 뒤 암세포를 죽인다는 것이다. 연구팀은 단백질이 거대 구조의 축과 실제 움직이는 부분으로 분리돼있어 축을 중심으로 특정 부분만 의도적으로 움직일 수 있다는 사실에 주목했다. 이에 착안해 2나노미터(㎚) 수준의 나노입자를 축으로 하고 유기 분자를 움직이는 부분으로 설계한 나노머신을 만들었고, 이 나노머신이 세포막을 뚫고 직접 침투할 수 있도록 했다. 개발된 나노머신은 암 세포막을 만나면 접혔다 펴지는 기계적 움직임을 보였고 세포에 직접 침투해 세포소기관을 망가뜨려 사멸을 유도했다.그렇다면 암세포만을 특정해 노릴 수 있도록 하려면 무엇이 필요할까. 연구팀은 나노머신의 기계적 움직임을 더 정교하게 제어하기 위해 낮은 수소이온농도지수(pH) 환경에서만 풀리도록 설계된 걸쇠 분자를 나노 머신에 끼워 넣었다. 연구팀은 “치료용 약물을 전달하는 캡슐형 나노 전달체와 달리 나노머신은 항암제를 사용하지 않고 기계적 움직임을 통해 암세포를 직접 죽이는 방식”이라며 “pH가 높은 정상 세포(pH 7.4 내외)에서는 나노머신의 움직임이 제한돼 세포 안으로 침투할 수 없지만, 암세포 주변(pH 6.8 내외)의 낮은 pH에서는 나노머신의 걸쇠 분자가 풀려 암세포에 침투할 수 있다”고 설명했다. 정 박사는 “단백질이 환경에 따라 형태를 바꿔 생물학적 기능을 수행하는 것에서 아이디어를 얻었다”며 “기존 항암치료의 부작용을 극복할 수 있는 새로운 대안이 될 것”이라고 기대했다. 이번 연구 결과는 미국 화학회지(JACS·Journal of the American Chemical Society) 최신호에 게재됐다.

‘오미크론+스텔스 오미크론’이스라엘서 발견된 변이발열, 근육통 등 가벼운 증상 최근 국내 신종코로나바이러스감염증(코로나19) 확진자중 오미크론 변이가 검출된 비율이 100%에 달하는 등 오미크론이 우세종이 된 가운데, 현재까지 보고된 바 없는 새로운 코로나19 변이 바이러스가 이스라엘에서 발견됐다. 이번엔 오미크론과 스텔스 오미크론이 결합한 형태다. 17일 이스라엘 보건부에 따르면, 지난 16일 해외여행 후 귀국한 여행객 2명이 기존 오미크론(BA.1)과 스텔스 오미크론(BA.2)가 결합한 새로운 변이에 감염된 것으로 확인됐다. BA.2 변이는 일부 코로나19 진단검사에서도 나타나지 않아 스텔스 오미크론이라는 별명이 붙었고, 전파력이 기존 오미크론 변이보다 강한 것으로 알려졌다. 여행객 2명은 수도 텔아비브 벤구리온 국제공항으로 입국해 받은 유전자증폭(PCR) 검사에서 양성 판정을 받았다. 이들은 현재 발열, 두통, 근육통 등 가벼운 증상을 보이고 있다.“중증으로 악화될 것으로 우려하지는 않아” 이스라엘 코로나19 대응 책임자인 살만 자르카 박사는 “현재로선 새로운 변이의 증세가 중증으로 악화될 것으로 우려하지는 않는다”고 말했다. 이어 그는 “코로나19 변이가 새로운 변이와 결합하는 것은 일반적인 현상이다. 서로 다른 변이 바이러스가 유전물질 일부를 서로 교환해 제3의 바이러스를 생성하는 것”이라고 설명했다. BA.1과 BA.2가 결합한 새로운 변이에 대해서는 아직 정확히 밝혀진 바가 없어 전파력과 증상 등 추가적인 연구가 필요한 상황이다.델타·오미크론 섞인 ‘델타크론’ 변이도 등장 앞서 미국과 유럽 등에서는 치명률이 높은 델타와 전염성이 강한 오미크론이 섞인 ‘델타크론’ 변이가 발견됐다. 최근 LA타임스 등 외신에 따르면 ‘델타크론’ 변이 바이러스가 발견되면서 세계 각국 보건당국이 주의를 기울이고 있다. 이름만 보면 마치 델타 변이의 치명력과 오미크론 변이의 폭발적인 전염력을 모두 갖춘 무서운 바이러스처럼 느껴지지만, 전문가들은 새 변이가 우려할만한 변이는 아니라고 본다. 캘리포니아주 보건국 전염병학 에리카 팬 박사는 관련 브리핑에서 “델타크론은 지난해 여름(델타 변이)과 올해 겨울(오미크론 변이) 유행한 코로나19 변이들이 섞인 변종”이라고 소개했다.‘코로나 변이’ 잡는 항바이러스제 1호 탄생 임박 코로나19 변이 바이러스가 계속 생겨나고 있는 가운데, 바이러스가 증식을 위해 세포에 침입하면 그 세포가 해당 바이러스를 잡아먹는 ‘숙주표적’ 항바이러스제 1호가 순수 한국기술로 탄생할 것으로 보인다. 17일 현대바이오(대표 오상기)는 코로나19 경구용 항바이러스제 CP-COV03의 2상 임상계획이 승인남에 따라 신속히 임상을 진행해 CP-COV03의 긴급사용승인을 최대한 빨리 신청할 계획이라고 밝혔다. 현대바이오의 독창적인 약물전달체(DDS) 기반 기술로 개발된 CP-COV03는 주성분인 니클로사마이드의 태생적 한계인 낮은 흡수율과 짧은 반감기를 극복한 혁신적 신약이다. 신약 개발의 전 과정인 비임상과 임상1상을 모두 성공적으로 거치고 임상2상에 진입한 최초의 국산 항바이러스제이다. 특히 기전 면에서 CP-COV03는 바이러스 증식을 억제하는 기존 ‘바이러스 표적’ 항바이러스제와 비교해 혁신적이라는 평가를 받는다. 바이러스가 숙주인 세포에 침입하면 세포가 바이러스를 제거하는 기전이라 복용시 몸 속의 바이러스 농도가 빠르게 감소해 뚜렷한 증상완화를 빨리 체감할 수 있다는 점이 CP-COV03의 큰 장점이다. CP-COV03는 효능, 안전성, 범용성 등 여러 면에서 현존 항바이러스제보다 뛰어나다는 점이 전임상, 임상1상에서 차례로 입증돼 코로나 사태 속에 게임체인저급 치료제 후보로 주목받고 있다.

과학기술의 발달로 암은 더 이상 불치의 병은 아니다. 그렇지만 여전히 예후가 좋지 않아 생존율이 낮은 암은 존재한다. 많은 과학자와 의학자들이 암환자의 생존율을 높이기 위한 노력을 기울이고 있다. 그 덕분에 암 치료는 외과수술, 화학항암제, 방사선 치료를 넘어 표적치료제, 면역치료제 등 다양한 치료법이 등장하고 있다. 국내 연구진이 방사선 치료와 표적 항암치료를 병행해 전이암까지 억제하는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 한국원자력의학원 응용치료연구팀은 면역 활성을 억제해 암 치료를 방해하는 면역억제세포 발생을 감소시키고 방사선 치료 부위의 암세포 뿐만 아니라 전이암까지 제거할 수 있는 전신 항암면역치료 방법을 찾았다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘암 면역치료 저널’((Journal for immunotherapy of cancer)에 실렸다. 면역체계를 작동시켜 암세포를 제거하는 면역관문억제제 같은 면역치료제가 최근 등장해 방사선 치료와 함께 사용되면서 암 재발 및 전이를 막는 새로운 암치료 전략으로 많이 활용되고 있다. 그렇지만 면역관문억제제의 비용이 비싸고 일부 암에서는 치료 효과가 낮다는 단점이 있다. 연구팀은 면역세포 조절인자를 이용해 면역억제세포를 감소시키면 항암치료 효과가 높아진다는 점에 착안해 방사선 치료 후 나타나는 종양 내 면역억제세포 발생을 차단해 치료효과를 높이는 방법을 찾아나섰다. 연구 결과 연구팀은 새로 발굴한 신약후보물질을 방사선 치료와 병행하면 면역기능이 활성화돼 항암치료효과가 높아지는 것을 확인했다. 실제로 대장암을 유발시킨 생쥐 15마리에게 신약후보물질을 투여하고 방사선 치료를 함께 시행한 결과 모든 쥐에서 종양크기가 92.8%로 감소했고 특히 8마리에서는 종양세포가 완전히 사라진 것이 확인됐다. 또 암세포를 직접 파괴하는 항암면역 CD8 T림프구의 살상능력이 45.7%나 늘어나고 암세포에 대한 면역반응도 9.9%가 증가했다. 이 같은 효과는 방사선 치료, 신약후보물질만 투여했을 때보다 두 방법을 함께 사용했을 때 3~4배 증가하는 것을 확인했다.치료가 끝난 생쥐에게 다시 종양을 이식했을 때도 4주 정도 종양이 자라지 않는 것이 관찰됨으로써 장기간 항암효과 지속, 재발 억제효능이 있는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 김재성 원자력의학원 박사는 “이번 연구는 고형암 뿐만 아니라 치료가 쉽지 않은 전이암까지 방사선 항암치료효과를 획기적으로 개선할 수 있는 방법을 찾았다는데 의미가 크다”며 “방사선병용 항암면역치료제 상용화 연구를 서둘러 난치암 환자들에게 치료혜택이 돌아갈 수 있도록 할 것”이라고 말했다.

코로나19 오미크론 변이 바이러스 확산이 쉽사리 꺾이지 않고 있다. 오미크론 변이는 이전 코로나19 바이러스 감염 때보다 증상은 다소 약하지만 후유증은 여전한 것으로 알려져 있다. 호흡곤란, 기침 같은 호흡기 증상 뿐만 아니라 브레인 포그, 기억력 저하, 흉통 등 다양한 후유증 증상이 장기간 이어진다는 연구 결과들도 있다. 국내 연구진이 코로나19 완치 후 후유증 원인을 인공지능 기술로 밝혀냈다. 광주과학기술원(GIST) 생명과학부 연구진은 인공지능(AI) 머신러닝 기술과 단일세포 분석 기술을 이용해 코로나19 완치자 상당수에서 보고되고 있는 다양한 후유증 원인이 자가면역반응 때문이라고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘브리핑스 인 바이오인포매틱스’에 실렸다. 연구팀은 오미크론 변이 바이러스를 포함해 코로나19 유발 모든 바이러스 단백질과 수 만개에 이르는 인간 단백질을 머신러닝으로 3차원 구조상에서 비교했다. 이를 통해 자가면역반응을 일으키는 후보 단백질들을 발굴했고 이 단백질들이 폐, 신장 등 조직에서 자가면역반응을 일으킨다고 밝혔다. 특히 자가항체들이 코로나19 환자나 완치자 폐조직에서 크게 증가한 것이 관찰됐다. 외부 세균이나 바이러스, 독성물질에 대응하기 위해 인체에서는 항체를 만들어 내는데 면역 체계 이상이나 과잉 항체 형성을 일으킬 경우 특정 조직이나 신체기관을 공격하는 자가항체가 만들어진다. 최근 미국 워싱턴대 연구팀이 코로나19 후유증은 혈액 내 자가항체 양과 밀접한 관련이 있을 것이라는 연구 결과를 발표했는데 국내 연구진이 이 같은 메커니즘을 밝혀내 치료제 개발 가능성을 높였다는 평가를 받고 있다. 연구를 이끈 박지환 GIST 교수는 “지금까지는 임상 관찰로만 코로나19 후유증 원인이 자가면역반응일 수 있다고만 보고됐는데 이번 연구로 실제 코로나19 감염 이후 자가면역반응을 일으킬 수 있는 후보 단백질을 발굴하고 후유증과 인과관계를 제시했다”며 “코로나19 후유증 치료제 개발은 물론 향후 다른 바이러스 백신 개발에도 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

식물백신 연구를 위한 실증시설이 국내 최초로 구축·운영된다.농림축산식품부는 15일 동물용 식물백신(그린백신) 생산 및 관련 기업 지원을 위한 ‘그린백신실증지원센터’가 경북 포항에 설립돼 이달부터 운영을 시작한다고 밝혔다. 식물백신은 식물이나 식물세포에 기반해 생산한 백신으로, 유정란이나 동물세포를 배양해 활용하는 전통 방식보다 빠르고 경제적인 장점이 있다. 전 세계적으로 식물백신 기술을 활용해 감염병 대응 백신, 반려동물 치료제, 인체 희소병 치료제뿐 아니라 화장품과 줄기세포 배양에 사용되는 성장인자 단백질을 생산하는 연구가 진행되고 있다. 그린백신실증지원센터는 총사업비 177억원이 투입돼 연면적 4695㎡ 규모에 동물백신 생산을 위한 백신생산시설(KvGMP)과 식물공장, 동물효능평가시설 등을 갖추고 있다. 센터에는 바이오앱과 툴젠 등 바이오 기업이 입주할 예정이다. 포항시는 포항테크노파크와 입주 기업간 ‘그린바이오 신산업 육성을 위한 상호 업무협약’을 체결해 식물기반 단백질 의약품 및 기능성 소재 개발과 식물백신 원천기술 개발에 협력할 계획이다. 안형근 농식품부 종자생명산업과장은 “식물을 이용한 백신 개발을 통해 미래에 발생할 수 있는 변종 감염병에 신속하게 대응할 수 있는 환경이 구축되길 기대한다”고 말했다.