백민경 서울대 생명과학부 교수는 26일 ‘2022 서울미래컨퍼런스’에서 단백질 구조를 인공지능(AI) 컴퓨터로 예측하는 기술이 코로나19 같은 신종 바이러스의 백신이나 신약 개발의 경제성을 높일 수 있다고 말했다. 기존에는 오래 걸리고 비용이 많이 들어 포기했던 신약 개발을 할 수 있게 됐다는 것이다. 백 교수는 코로나19를 비롯해 신종 감염병에 대한 백신과 치료제 개발도 지금보다 더 빨리, 더 저렴한 비용으로 개발할 가능성이 높아졌다고 했다. 백 교수는 미국 워싱턴대 박사후연구원으로 있던 지난해 7월 국제학술지 ‘사이언스’에 공개한 논문에서 기존에는 수십년이 걸리던 단백질 구조 해독을 수분에서 수시간 안에 해내는 인공지능 ‘로제타폴드’(RoseTTAFold)를 개발해 공개했다. 백 교수는 이 연구로 한국인 최초로 그해 ‘사이언스’가 뽑은 ‘올해 최고의 혁신적인 연구 성과’에 선정됐다. 백 교수의 연구는 제약사 SK바이오사이언스가 국내 최초로 만든 코로나19 백신인 스카이코비원을 디자인하는 데 활용됐다. 백 교수는 “코로나19 바이러스 표면에 있는 스파이크 단백질과 우리 몸의 수용체 사이의 결합 과정을 이해할 수 있게 되면서 단백질 재조합 방식으로 스카이코비원 백신 등을 만들었다”고 말했다. 이어 “기존에는 바이러스 출현부터 백신과 치료제 개발까지 6개월, 1년이 걸렸다”면서 “인공지능을 활용하면 새로운 백신이나 치료제 후보 물질을 얻는 데 대략 1~2개월이면 충분하고 우리는 더 준비된 상태로 바이러스에 대비할 수 있다”고 덧붙였다.

엄청난 피해를 입힌 대지진이 발생하고 나면 지진 이전에 새나 박쥐, 생쥐 같은 동물들이 이상 행동을 보였다는 ‘세상에 이런 일이’식의 이야기를 쉽게 들을 수 있다. 과학자들에 따르면 동물들이 지진 같은 대형 자연재해 발생을 사전에 인지한다는 것은 아직 과학적으로 증명되지 않았다. 그럼에도 불구하고 분명한 것은 사람이 아무리 시력이 좋고 귀가 밝아도 동물의 입장에서 본다면 ‘그런 것을 감각이라고 할 수있나’라고 콧방귀를 뀔 수준이라는 점이다. 박쥐가 초음파를 이용해 동굴 속 장애물을 피해 나는 것은 너무도 유명하다. 생쥐 같은 설치류, 돌고래도 초음파로 의사소통을 한다. 황금색 거미줄을 만드는 네필라 클라비페스라는 거미는 8개 다리에 달려 있는 감각기를 통해 4m 떨어져 있는 곳에서도 미세한 진동을 알아차린다. 화려한 색깔의 갯가재는 서로 다른 민감한 12종의 수용체를 갖고 있어 편광까지 볼 수 있다고 한다. 불과 100년 전만 해도 동물의 감각 세계에 대한 인간의 지식은 ‘0’에 가까웠다. 동물생태학, 동물행동학, 신경과학 등 과학기술의 발달 덕분에 동물들의 신비한 감각 세계 비밀을 벗겨 나갈 수 있게 된 것이다. 저자인 마틴 스티븐스 영국 엑서터대 교수는 동물 감각과 진화에 대한 세계적 연구자이다. 동물 감각과 관련해 120편이 넘는 논문과 2권의 교과서를 썼다고 하면 머리를 끄덕이게 된다. 덕분에 최신 연구성과를 책 곳곳에서 볼 수 있다. 저자는 동물의 놀라운 감각이 히어로 영화 속 주인공들처럼 갑자기 갖게 된 것이 아니라 수백만년에 걸쳐 진화된 생존의 결과물이라고 설명한다. 그런데 최근 가속화되는 기후변화와 심각한 환경파괴가 동물의 감각을 교란시키고 훼손시킨다는 게 저자의 지적이다. 저자는 그 어떤 동물도 갖지 못한 인간의 ‘의식’이 해법의 단초라고 말한다. 진화의 산물인 의식으로 우리 인간이 동물에게 치명적 고통을 준다는 점을 인식하고 지구 생태계의 행복을 위해 무엇을 할 것인지 고민하고 행동하라는 것이다.

“커피, 와인, 누들…. 멋과 맛과 향이 어우러진 강릉의 가을축제에 초대합니다.” ‘예향의 고장’ 강원 강릉시가 테마 있는 가을축제를 잇따라 펼친다. 전통문화의 멋을 만끽할 수 있는 문화재야행부터 맛과 향을 즐길 수 있는 커피·와인·누들축제까지 다양하게 열린다. 천년 문화가 깃들어 있고 천혜의 자연자원을 간직한 강릉을 국내 최고 문화와 테마축제가 융합한 고장으로 가꾸겠다는 복안인 것이다. 코로나19 이후 자유롭지 못했던 관광 문화를 다시 살려 ‘세계 100대 관광도시 강릉’을 만들겠다는 뜻도 있다. 서울신문은 8일 김홍규(60) 강릉시장을 만나 풍성한 가을축제와 문화관광 인프라 조성에 대한 포부를 들었다. “원석에 머문 강릉의 문화와 관광을 가공해 보석으로 만들겠습니다.” 김 시장은 관광 인프라 조성에 대해 남다른 열정을 보였다. 강릉의 우수한 문화관광 자원을 융합해 새로운 콘텐츠 산업을 육성하고, 관광 수용체계를 개선해 사계절 관광객으로 북적이는 도시를 만들 작정이다. 김 시장은 “강릉에는 돌멩이 하나, 이끼 한 줌, 이름 없는 당간지주에도 천년의 문화가 깃들어 있고 천혜의 자연자원도 수많은 이야기를 간직하고 있다”며 “대형 숙박시설과 골프장, 곤돌라 등 관광객이 선호하는 관광시설을 늘려 단순히 스쳐 가는 관광지가 아닌 함께 즐기는 장기체류형 관광 명소로 강릉을 만들겠다”고 밝혔다. 이를 위해 주 4일 근무제에 대비한 워케이션지원센터 설립, 올림픽 유산과 연계한 메타버스 관광산업 육성, 강릉단오제의 전 지역 확산을 통한 천년 전통축제 육성, 커피축제 등 테마 확대 전환을 통한 발전 등을 이끌어 낼 계획이다. 당장 추석 이후 올가을 대규모 테마축제를 열어 강릉을 알릴 예정이다. 문화재야행부터 커피축제, 와인축제, 누들축제를 차례로 열어 관광객을 맞는다. 관광객 5000만 시대를 목표로 사계절 머무르고 즐길 수 있는 관광도시로 정착시키겠다는 것이다. 축제의 성공적인 개최를 통해 강릉시민들의 사기를 높이고, 강릉 관광산업과 지역경제에도 새로운 활력을 찾겠다는 전략이다.●문화재야행 강릉문화재야행은 오는 29일부터 다음달 1일까지 사흘간 강릉대도호부관아를 중심으로 서부시장 일대에서 열 번째로 펼쳐진다. 38개 프로그램이 온·오프라인으로 진행된다. 전통문화 공연부터 버스킹, 체험, 먹거리 장터까지 오감이 즐거운 행사가 주축이다. 첫날 강릉대도호부사 부임행차 거리퍼레이드를 시작으로 수문장 교대식, 강릉의 대표적 무형문화재 공연을 선보인다. 방짜·자수 등 강릉 대표 장인들의 작품 전시를 통해 강릉 지역 전통문화의 숨결도 느낄 수 있다. 드론 라이트쇼·미디어파사드·빛의 터널 등 역사, 문화예술, 과학문화가 융합된 이색 야경도 장관이다. 서부주막, 저잣거리, 주변 상권과 연계한 쿠폰 할인 이벤트 반짝야행도 운영된다. 강릉문화재야행은 2017년과 2019년, 지난해 전국 최우수 야행으로 선정됐다.●커피축제 14회째를 맞는 ‘강릉커피축제’는 다음달 7일부터 10일까지 나흘간 강릉올림픽파크 강릉아레나에서 열린다. 친환경 축제로 관람객 모두가 개인 텀블러를 가져올 수 있도록 할 예정이다. 축제장에 텀블러를 가져와 소셜네트워크서비스(SNS)에 인증하면 플라이강원 국내·국제선 항공권을 제공하는 이벤트도 마련한다. ‘100인(人)100미(味) 바리스타 핸드드립 퍼포먼스’는 코로나19 재확산 방지를 위해 스크린을 활용해 온·오프라인으로 추진한다. 커피올림픽 ‘국제 브루어스 컵 챔피언십’에 출전할 한국 국가대표 바리스타를 선발하는 ‘코리아 브루어스 컵 챔피언십’도 열린다. 커피인들의 네트워크 파티 ‘카페인’(cafe人) 행사도 다음달 9일 저녁 명주예술마당에 마련된다.●와인축제 강릉와인축제는 11월 4일부터 6일까지 사흘간 월화거리 일대에서 개최된다. 강릉 지역에서 급성장하는 와인산업을 육성해 관광산업과 지역경제 활성화를 꾀하기 위해 처음 연다. 와인을 대중화하고 강릉이 와인을 소비하기 좋은 도시라는 것을 알리는 데 초점을 뒀다. 축제 기간 세 차례 ‘선셋와인아워’를 진행한다. 전통시장 먹거리와 와인을 컬래버한 행사로, 100명을 예약받는다. 강릉 지역 주류업체와 해외 와인유통사, 강원도 내 와이너리가 참가해 시음·홍보 행사를 펼치며, 와인을 싸게 구입할 수 있는 장터도 운영된다. 와인과 관련된 사연이 있는 관람객을 선정해 와인과 지역 호텔 숙박권을 제공하는 숙박 패키지가 마련되고, 시민들이 체험할 수 있는 논알콜 와인제작 클래스도 운영될 예정이다.●누들축제 강릉누들축제는 11월 11일부터 13일까지 사흘간 월화거리 일대에서 열린다. 강릉이 장칼국수와 막국수, 짬뽕, 옹심이칼국수 등 면 요리를 사랑하고, 면 요리 맛집을 많이 보유한 고장임을 알린다. 행사는 인기 있는 면 요리의 반죽부터 완성까지 전 과정을 한자리에서 퍼포먼스로 즐길 수 있는 ‘강릉특선 누들요리 쿠킹쇼’를 비롯해 유명 셰프가 버스킹 공연에 맞춰 요리한 음식을 시식하는 라이브쿠킹쇼 등이 펼쳐진다. 다양한 누들 요리대회와 면 뽑기대회, 오픈 쿠킹 클래스 등이 준비된다. 관람객이 누들로드를 탐방하는 누들로드 스탬프투어, 강릉 특선 요리 및 농특산품 판매도 마련된다. 김 시장은 “풍성한 가을축제들을 시작으로 강릉을 널리 알리고, 문화관광 인프라를 구축해 나가는 데 행정력을 집중하겠다”고 밝혔다.

신약개발 기업인 ‘지엔티파마’의 뇌졸증 치료제인 ‘넬로넴다즈’가 중국 임상 3상이 속도를 내는 등 신약 개발에 속도를 내고 있다. 이에 따라 지엔티파마가 국내외에서 진행 중인 임상 3상을 성공적으로 완수해 2025년까지 혈관 재개통 치료를 받은 뇌졸중 환자의 치료제를 세계 최초로 출시할지 국내뿐 아니라 다국적 제약사들의 관심이 집중되고 있다. 지엔티파마가 과학정보통신부 등의 지원을 받아 개발한 넬로넴다즈는 안전한 ‘N-메틸 D-아스파르트산염(NMDA)’ 글루타메이트 수용체 억제제로 칼슘 신경독성을 막고 동시에 뇌신경세포에서 생성되는 활성산소를 제거하는 다중표적 뇌신경세포 보호 약물이다.  지엔티파마는 독립적 데이터 모니터링 위원회(IDMC)로부터 뇌졸중 치료제 ‘넬로넴다즈’의 중국 임상 3상에 대해 계획 변경 없이 진행해도 된다는 권고를 받았다고 29일 밝혔다. IDMC는 진행 단계 임상에서 환자의 안전과 약물 효능을 독립적으로 모니터링하는 전문가 그룹으로 △임상 지속 △임상 디자인 수정 △임상 중단 등을 결정해 임상 주체(신약개발사)에 권고한다. IDMC는 이번에 뇌졸중 환자 227명을 대상으로 넬로넴다즈의 약효와 안전성에 대한 중간 결과를 심층 평가한 결과, 임상 디자인 수정 없이 남은 임상 3상을 진행하라고 권고했다. 지엔티파마의 중국 파트너사 아펠로아제약에서 진행 중인 넬로넴다즈 중국 임상 3상은 총 948명의 환자 등록을 목표로 하고 있다. 현재는 34%인 323명의 환자를 등록했다. 발병 후 8시간 이내에 혈전용해제 ‘tPA’를 투여받은 중증 뇌졸중 환자를 대상으로 넬로넴다즈의 최종 약효를 검증할 예정이다. 또 지엔티파마가 독자적으로 진행하는 넬로넴다즈 한국 임상 3상도 속도를 내고 있다. 발병 후 12시간 이내에 혈전 제거 수술을 받는 중증 급성 허혈성 뇌졸중 환자 496명을 대상으로 넬로넴다즈의 뇌신경세포 보호 효과와 장애 개선 효과를 검증햐고 있다. 지난 7개월 동안 211명의 환자가 등록돼 43%의 진행률을 보였다. 2023년 중반에는 환자 등록을 완료할 전망이다.뇌졸중 후 뇌신경세포 사멸의 핵심 기전을 규명한 미국 스토니브룩 의과대학 신경과 데니스 최 교수는 “허혈성 뇌졸중 환자의 장애와 사망을 줄이는 효과적인 뇌신경세포 보호 약물 개발에 전 세계가 주력하고 있는데, 한국과 중국에서 진행 중인 넬로넴다즈 임상 3상이 그 중심에 있다”면서 “영구적인 장애와 사망으로 이어지는 뇌졸중을 치료하는 데 있어 넬로넴다즈가 새로운 기반을 개척하길 바란다”고 말했다. 최 교수는 뇌신경과학 분야 세계적 권위자로 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소장을 지낸 바 있다. 국내 뇌신경과학 연구 방향 수립과 뇌질환 치료기술 연구 등에 관여하고 있는 최 교수는 뇌졸중의 원인이 글루타메이트라는 사실을 입증해 노벨의학상 수상 후보자로 선정되기도 했다.

뚱뚱하면 코로나19에 걸리기 쉬울 뿐 아니라 증상도 심각할 수 있다는 내용의 연구논문이 국내에서 발표됐다. 국내에서 처음으로 확인된 28명의 코로나19 환자를 대상으로 한 연구에서도 환자의 18%가 체질량지수(BMI) 30 이상인 고도 비만자였다. 분당서울대병원 내분비내과 임수 교수는 최근 대한의사협회지에 기고한 논문 ‘비만과 코로나19 연관성’에서 “코로나19는 비만한 사람에게 더 큰 위험을 초래할 수 있다”고 기술했다. 코로나19 유행 초기에 미국에서 코로나 입원 환자 103명을 대상으로 한 연구에서도 체질량지수(BMI) 35 이상의 고도 비만이면 중환자실 입원 가능성이 큰 것으로 밝혀졌다. 임 교수는 논문에서 “비만은 코로나19의 위험 요인”이며 “비만하면 면역 시스템이 제대로 작동하지 않을 수 있는데, 코로나19가 면역 체계에 악영향을 미쳐 비만 합병증을 악화할 수 있다”고 강조했다. 비만한 사람은 ‘T세포’ 등 면역 세포에 대한 반응이 약해져 감염이 더 쉽게 일어난다. 비만하면 백신 접종 성공률이 낮아지는 것도 코로나19 유행 시기에 비만한 사람이 더 조심해야 하는 이유 중 하나다.“면역시스템 제대로 작동 안 해” 실제 비만한 사람이 코로나19에 감염되면 병원이나 중환자실 입원 후 예후가 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이는 코로나19에 감염된 비만자의 사망 위험이 상대적으로 크다는 뜻이다. 또 고령과 심혈관질환·당뇨병 등 비만과 흔히 동반되는 질환도 코로나19의 중증도를 높일 수 있다. 코로나19 팬데믹은 비만율을 높이는 요인이 될 수 있다. 배달 음식에 대한 의존도가 커졌고, 건강식 접근성이 떨어졌기 때문이다. 배달 음식 메뉴론 피자·햄버거·프라이드 치킨·가당 음료 등 패스트푸드가 많다. 이런 음식은 가정에서 조리한 건강한 음식보다 비만 유발 가능성이 더 크다. 코로나19 대유행 기간에 지역사회 보건 센터·체육관·수영장·공원 등 운동을 할 수 있는 시설이 사회적 거리 두기 강화로 인해 휴관하거나 사용 금지된 것도 비만율을 높인 요인이다. 비만한 사람은 코로나19 유행 도중 금연·절주 등 더 건강한 생활 양식과 식생활을 유지하고, 규칙적으로 운동해야 한다. 임 교수는 “비만한 사람이 기침·가래·발열이나 급격한 혈당 상승 같은 증상이 나타나면 바로 병원 진료를 받아야 한다”며 “비만 환자는 평소 복용하던 비만 치료제·당뇨병약·ACE 억제제나 앤지오텐신 수용체 차단제와 같은 고혈압약·스타틴 등 고지혈증약의 복용을 임의로 중단해서도 안 된다”고 권고했다.

알츠하이머 치매는 노년을 힘겹게 만드는 대표적인 퇴행성 질환이다. 최근에는 청장년층에서도 알츠하이머 치매가 발생하는 경우도 늘고 있다. 아직까지 알츠하이머 치매를 치료할 수 있는 방법이나 치료제가 없어 많은 연구자들이 치매 정복에 나서고 있다. 국내 연구진이 당뇨와 같은 대사질환을 잡는 단백질로 치매 치료 가능성을 확인했다. 포스텍 생명과학과, 신약개발업체 노브메타파마, 경북대 약대 공동 연구팀은 대사질환 표적 단백질인 ‘페록시솜 증식체 활성화 수용체’(PPAR)를 활성화시키면 알츠하이머 치매 치료가 가능할 것이라는 사실을 확인했다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴로테라퓨틱스’에 실렸다. 알츠하이머 치매는 뇌 조직에 베타아밀로이드 단백질이나 타우 단백질 같은 비정상적 단백질 응집체가 만들어지고 만성 염증반응이 생겨 신경세포가 손상되면서 인지기능과 기억력이 감퇴하는 질환이다. 당뇨 역시 체내에 지방이 과다하게 쌓여 인슐린 저항성이 높아져 대사 작용이 이상이 생기고 체내 만성염증도 늘어나면서 생긴다. 알츠하이머 치매와 당뇨 발생 메커니즘이 비슷하다. 이 때문에 알츠하이머 치매를 제3형 당뇨로 부르며 대사질환 연관성을 밝히는 연구들이 속속 나오고 있다. 연구팀은 이 같은 공통점에 착안해 비만이나 이상지질혈증, 당뇨의 치료 표적으로 연구됐던 PPAR에 주목했다. 연구팀은 컴퓨터 가상 스크리닝과 세포 기반 스크리닝 기법을 활용해 PPAR 단백질과 결합하는 활성물질을 개발했다. 연구팀은 이 화합물을 알츠하이머 치매를 유발시킨 생쥐에게 3개월 동안 경구투여했다. 그 결과, 치매로 인해 저하된 기억력과 인지기능이 일반 생쥐와 비슷한 수준으로 회복됐으며 뇌 조직에 쌓인 베타아밀로이드 응집체와 신경교증이 줄어든 것이 확인됐다. 이와 함께 뇌 면역세포에서 만성 염증이 감소됐고 약물이 뇌-혈관 장벽을 통과해 뇌 조직에 효과적으로 전달된 것도 관찰됐다. 연구를 이끈 김경태 포스텍 교수는 “이번 연구는 독성검사, 구조-활성 관계 분석을 통해 알츠하이머 치매 치료에 최적화된 약물을 개발할 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 암세포가 스스로 죽게 만드는 자살유도물질의 효과를 더 강화해 암을 확실히 없앨 수 있는 방법을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 연구팀은 세포 자살을 유도하는 ‘트레일’이라는 단백질의 생체 내 효과를 극대화할 수 있는 단백질 나노 복합체를 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 약리학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 컨트롤드 릴리즈’에 실렸다. 암조직을 없애기 위해서는 외과수술 이외에 화학항암요법, 방사선치료, 표적치료, 면역치료 등 다양한 방법이 활용되고 있다. 최근에는 암세포가 스스로 터져서 죽게 만드는 세포자살유도 단백질을 이용한 치료법도 많이 연구되고 있다. 트레일 단백질은 여러 세포자살유도 단백질 중에서 암 조직 성장을 억제하는데 탁월한 것으로 알려졌다. 문제는 ‘EGF수용체 신호경로’가 트레일의 세포자살유도 효과를 억제하는 경우가 많다는 점이다. EGF수용체는 세포를 계속 생존하고 분열하라는 신호를 보내 암조직을 계속 유지시킨다. 이에 연구팀은 EGF수용체와 쉽게 결합하는 나노물질을 이용해 신호전달을 차단하는 인공단백질을 만들었다. 또 연구팀은 암세포에 쉽게 침투시키기 위해 일종의 단백질 상자를 제작해 인공단백질과 트레일 단백질을 고정시켰다. 연구팀은 이렇게 만들어진 단백질 나노 복합체를 피부암을 일으킨 생쥐와 사람의 피부암 조직에 투여한 뒤 관찰했다. 그 결과, 피부암 생쥐의 암세포는 물론 사람의 피부암 조직 모두 절반 이하로 줄어든 것이 확인됐다. 김은희 UNIST 교수는 “이번에 개발한 단백질 나노 복합체는 생체 내 다양한 신호조절인자를 제어할 수 있어 암 뿐만 아니라 여러 질환을 치료할 때 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

뻐근한 목을 풀기 위해 카이로프랙틱(척추 교정 지압요법) 치료를 받던 한 20대 여성이 전신마비가 됐다. 17일 영국 일간 데일리메일에 따르면 카이로프랙틱 치료를 받던 한 20대 여성이 동맥이 파열돼 전신마비가 됐다. ‘카이로프랙틱’이라는 말은 손을 뜻하는 ‘카이로(cheir)’와 치료를 뜻하는 ‘프랙틱스(praxis)’라는 두 그리스어의 합성어로, 약물이나 수술을 사용하지 않고, 예방과 유지적인 측면에 역점을 두어 신경, 근골격계를 복합적으로 다루는 치료이다. 숙련자의 손기술을 통해 척추의 후관절에 고속의 저강도 자극을 가하여 후관절을 늘려주면 비정상적인 배열을 교정할 수 있고, 이를 통해 전체 척추의 비정상적인 배열을 교정하고 신경이 눌리는 부분을 풀어줄 수 있다. 또 관절과 근육 속의 감각수용체와 기타 인체 내의 감각수용체를 자극해서, 통증에 대한 감각을 무디게 할 수 있다고 알려져 있다. 특히 몸을 교정할 때 ‘우둑둑’ 나는 뼈 소리는 듣기만 해도 뻐근함이 풀리는 것 같은 느낌을 받는다. 미국 조지아주에 사는 28세 여성은 케이틀린 젠슨 뻐근한 목을 풀어주고 자세 교정을 위해 카이로프랙틱 치료를 받았다. 목에 뼈 소리를 ‘우둑둑’ 내며 치료를 받던 케이틀린은 심한 통증을 겪더니 의식을 잃고 말았다. 의식을 잃은 케이틀린은 곧바로 인근 대학병원으로 이송됐고, 곧바로 긴급수술에 들어갔다.그는 목에 있는 동맥 4개가 파열된 것으로 전해졌다. 케이틀린은 뇌손상을 입고 결국 온몸이 마비가 됐다. 그는 전신이 마비돼 말을 할 수 조차 없고, 눈으로만 의사소통을 하고 있다. 최근 장시간 앉아서 노동을 하고, 노동에서 벗어난 여가 중에는 TV나 컴퓨터, 스마트폰 등을 구부정한 자세로 즐기게 되면서 매년 허리디스크나 목디스크 등으로 병원을 찾는 사람들이 늘고 있다. 특히 이와 같은 질환들은 과거에는 퇴행성 질환이라 하여 중장년층 이상의 노년들에게서 많이 발생했으나, 최근에는 스마트폰이나 컴퓨터를 즐겨 이용하는 젊은 층에서도 많이 발생해 카이로프랙틱 등 비수술 치료를 선호하는 사람들이 크게 늘었다. 하지만 이 같은 치료를 받다가 부작용으로 사망하거나 전신마비가 되는 사람들이 종종 보고 되고 있다. 전문가들은 카이로프랙틱, 도수치료, 추나요법 등의 부작용과 합병증에 대한 연구가 필요하다고 주장하고 있다.이 방법들은 비수술적 치료법이기 때문에 고령의 환자나 만성질환자에게도 시행할 수 있는 것이 특징이다. 다만 손으로 직접 진행하는 치료법인 만큼 숙련된 의료진과의 문제 부위 체크 및 상태 진단이 우선되어야 안전하게 진행할 수 있다.

코로나19를 비롯해 사스(중증급성호흡기증후군), 메르스(중동호흡기증후군) 등 감염성 질환에 걸리면 사이토카인 폭풍이 발생해 패혈쇼크로 사망에 이르는 경우가 많다. 패혈증 치료제가 있기는 했지만 효과가 떨어지고 부작용이 생겨 퇴출됐다. 이 때문에 중증 패혈증 환자의 치료는 산소치료와 스테로이드에 의존하고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 중증 호흡기 감염성 질환을 치료를 위한 새로운 기술을 개발했다. 한양대 생명공학과, 성균관대 화학과, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 영남대병원 공동 연구팀은 펩타이드 약물을 체내에서 생성해 호흡기 감염성 질환을 치료할 수 있는 방법을 찾았다고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 연구팀은 코로나19 환자 샘플을 수집, 분석해 중증 질환 여부를 예측할 수 있는 바이오마커를 발굴했다. 또 체내 세포 표면에 펩타이드 약물을 발현시키고 중증 질환 부위에서 분비되는 효소로 치료용 펩타이드가 필요에 따라 선택적으로 분비될 수 있도록 하는 기술을 개발했다. 연구팀은 동물실험을 통해 혈액에서 분리한 면역 T세포에 혈관세포 보호 메커니즘을 활성화시킬 수 있는 펩타이드와 수용체 절단 효소를 동시에 발현시켜 심각한 혈관 염증 반응을 억제할 수 있는 것을 관찰했다. 이번 연구에 교신저자로 참여한 박희호 한양대 교수는 “이번 연구는 바이오팩토리라는 면역세포치료제 분야의 새로운 플랫폼을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “다양한 중증 감염성 질환 환자에게 적용할 수 있는 부작용이 적고 효과적인 치료효과를 보일 것으로 기대한다”고 말했다.

미국의 과학자들이 유전자 편집기술로 햄스터를 온순하게 만들려다 되려 난폭하게 바꿔놨다. 영국 데일리메일 4일자 보도에 따르면, 미 조지아주립대 연구팀은 햄스터를 대상으로 유전자 편집기술을 사용해 ‘바소프레신 수용체 1A’(Avpr1A)를 제거하고 행동을 관찰하는 실험을 진행했다. Avpr1A은 바소프레신의 3가지 주요 수용체 중 하나로, 뇌의 시상하부에서 생성되고 뇌하수체 후엽에서 분비되는 펩타이드 호르몬인 바소프레신과 결합해 바소프레신의 작용을 세포에 전달하는 분자다. 바소프레신은 체내 체액의 삼투압을 감지해 신장에서 물의 재흡수를 촉진하고 배설을 억제하는 항이뇨 호르몬이지만, 공격성과 사회적 소통 등 사회적 행동에도 영향을 미친다고 알려졌다. 연구팀은 이번 실험에서 Avpr1A의 비활성화 이후 바소프레신 영향이 줄어들어 햄스터의 공격성과 사회적 소통이 감소할 것으로 예상했다. 하지만 결과는 정반대로 나타났다. 심지어 Avpr1A가 없는 햄스터는 수컷이든 암컷이든 상관없이 높은 공격성을 나타내기 시작했다. 결국 햄스터들끼리 서로 물고 뜯고 쫓는 상황까지 벌어졌다. 연구를 이끈 H. 엘리엇 앨버스 교수는 “바소프레신 수용체인 Avpr1A는 바스프레신의 작용을 전달하는 대신 억제하는 방향으로 작용하는 것 같다. 이번 발견은 뇌의 특정 영역뿐만 아니라 뇌 전체에 존재하는 수용체 작용에 대해 생각할 필요가 있음을 시사한다”고 말했다. 연구팀은 또 이번 결과는 사람에게도 통용될 수 있다고 밝혔다. 그러면서 사회적 행동에서 바소프레신의 역할을 이해하면 자폐증에서 우울증에 이르는 다양한 신경정신질환에 대한 효과적인 치료법도 찾을 수 있다고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

코로나19로 인해 지난 2년 동안 배달음식 주문량이 급격히 늘었다. 또 불규칙한 식사 습관 때문에 고혈압, 당뇨, 비만 같은 만성 질환에 시달리는 사람들도 증가 추세다. 잘못된 식습관은 영양 불균형 상태를 초래해 건강을 해치기 쉽다는 것은 이제 상식이 됐다. 의과학자들이 식단이 안구 건강과 생체 리듬은 물론 수명에도 영향을 미친다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 미국의 대표적인 노화 관련 연구기관인 벅 연구소와 스탠포드대 신경생물학과, 베일러의대 신경학과, 캘리포니아 산타바바라대(UCSB) 세포·발달생물학과, 신경과학연구소 과학자들로 구성된 공동 연구팀은 동물실험으로 식단과 일주기 리듬, 눈 건강, 수명이 밀접한 관계가 있다는 걸 확인했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6월 7일자에 실렸다. 연구팀은 초파리를 두 집단으로 나눠 한 그룹은 칼로리가 높은 음식을 섭취하도록 하고 나머지 집단에게는 평소 섭취 칼로리의 90% 수준으로 제한한 균형잡힌 식사를 제공했다. 초파리는 사람과 유전자를 60% 이상 공유하고 있으며 수명이 짧아 여러 세대를 관찰할 수 있기 때문에 생물학 실험에서 많이 사용된다. 실험 결과, 고칼로리를 섭취한 초파리들은 빛에 반응하는 눈의 광수용체에 염증이 생기면서 일주기 생체 리듬이 교란되는 것이 관찰됐다. 일주기 리듬은 사람을 비롯한 대부분의 동물들이 24시간을 주기로 낮에 활동하고 밤에 잠드는 생체 패턴을 말한다. 고칼로리 섭취 초파리들은 수명도 일반 초파리들보다 20~30% 가량 짧다는 것이 확인됐다. 반면 칼로리를 제한하고 균형잡힌 식단을 섭취한 초파리들은 시력이 이전보다 향상되고 일주기 리듬도 정확히 작동하면서 수명도 일반 초파리보다 10% 가량 늘어났다고 연구팀은 밝혔다.연구팀은 생물정보학 분석을 통해 균형잡힌 식사와 칼로리 조절이 눈의 광수용체와 시각 유전자는 물론 수명 연장에도 영향을 미치는 것을 재확인했다. 연구팀에 따르면 고칼로리 식단은 눈의 면역 체계에 염증을 유발시키며 이런 상태가 오래 지속되면 체내 다른 부위에도 염증이 확산돼 다양한 만성질환을 일으키거나 악화시킬 수 있다. 연구팀은 눈 건강이 생체 리듬에 관여하고 체내 염증 반응에도 영향을 미쳐 최종적으로 수명의 장단을 좌우한다고 강조했다. 이번 연구 결과를 사람에게 적용할 수 있는지는 추가 연구가 필요하지만 연구팀 관계자는 밤늦게까지 스마트 기기를 사용해 빛 공해에 노출되는 것은 생체 시계를 교란시켜 시력 저하뿐만 아니라 뇌와 신체 다른 부위 건강에도 악영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 판카히 카파히 벅 연구소 교수(노화생물학)는 “이번 연구는 눈의 기능 장애가 신체 다른 조직의 문제를 유발할 수 있음을 보여주고 식단 조절을 통해 시력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 수명도 늘릴 수 있다는 가능성을 제시했다”고 말했다.

한국인 사망 원인 4위이며 돌연사의 주범인 ‘뇌졸중’ 정복의 길이 머지 않았다. 신약 개발 바이오 벤처기업의 지엔티파마가 뇌졸중 치료제로 개발 중인 ‘넬로넴다즈’의 임상 3상 등록 환자 수가 100명을 돌파하는 등 속도를 내고 있기 때문이다. 이에 따라 의학계는 예정대로 지엔티파머의 넬로넴다즈의 임상실험이 2023년에 마칠 수 있을 것으로 전망했다. 지엔티파마는 넬로넴다즈 임상 3상과 관련, 주관 임상센터인 서울아산병원을 비롯한 17개 대학병원 뇌졸중 센터에서 107명의 환자가 등록됐다고 7일 밝혔다. 이는 전체 모집 환자(496명)의 21.6%에 달하는 인원이다. 대학별로는 △전북대학교병원 16명 △이화여자대학교 서울병원 15명 △충북대학교병원 12명 △경상국립대학교병원 10명 △조선대학교병원 9명 △가천대길병원 8명 △서울아산병원, 경희대학교병원, 인제대학교 부산백병원 각 7명 등 순이다. 국내 최초로 식품의약품안전처로부터 뇌졸중 임상 3상 승인을 받은 넬로넴다즈의 이번 임상은 발병 후 12시간 이내에 혈전 제거 수술을 받는 환자 총 496명을 대상으로 넬로넴다즈 투약 후 장애 개선 효과, 뇌세포 보호 효과 및 안전성을 검증한다. 국내 23개 대학병원 뇌졸중센터가 참여하며, 임상시험 책임자는 서울아산병원 신경과 권순억 교수이다. 지엔티파마는 연내에 미국 식품의약국(FDA)에 넬로넴다즈 뇌졸중 임상 3상 임상시험계획(IND)을 추가로 신청할 예정이다. 넬로넴다즈 중국 임상 3상 역시 중국 전역 39개 대학병원에서 순조롭게 진행되고 있다. 발병 후 8시간 이내에 혈전용해제를 투여받는 중등도 및 중증 허혈성 뇌졸중 환자 948명을 대상으로 하며, 현재까지 314명이 등록돼 33.1%의 진행률을 보인다. 뇌졸중은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터져서 뇌가 손상되는 질환으로, 세계적으로 연간 1500만 명의 환자가 발생해 이 중 600만 명이 사망하고 500만 명이 영구 장애를 겪는 것으로 알려졌다. 최근 코로나19 확진자가 급증하면서 뇌졸중 환자도 증가하는 추세다. 워싱턴대학교 공중보건연구소의 에이아이-알리 교수 연구팀은 지난 3월 의학 학술지 ‘네이처 메디슨’을 통해 “코로나바이러스 감염에서 회복된 환자들은 나이와 성별에 관계없이 1년 이내에 뇌졸중 발생률이 52% 증가한다”고 밝혔다. 병원에 입원하지 않은 경증 환자도 뇌졸중 위험이 높아 향후 심각한 문제가 될 전망이다. 지엔티파마가 과학기술정보통신부 등의 지원을 받아 개발한 넬로넴다즈는 NMDA 수용체 활성을 억제하고 동시에 활성산소를 제거하는 신물질로, 뇌졸중 후 뇌세포 사멸을 방지하는 세계 최초 ‘다중표적’ 뇌세포 보호 약물이다. 그동안 수많은 다국적 제약사가 NMDA 수용체 또는 활성산소 가운데 하나만을 대상으로 한 단일표적 뇌세포 보호 약물을 개발해 임상시험을 진행했지만, 부작용과 약효 부재로 모두 실패했다. 넬로넴다즈의 안전성은 정상인 165명을 대상으로 완료한 임상 1상과 한국과 중국에서 뇌졸중 환자 447명을 대상으로 한 임상 2상에서 확인됐다. 특히 뇌졸중 발병 후 8시간 이내에 혈전 제거 수술을 받은 환자 209명을 대상으로 완료한 임상 2상에서 중증 환자일수록 넬로넴다즈의 장애 개선 효과가 확연히 나타났다. 지엔티파마 곽병주 대표이사는 “뇌졸중 치료를 위해 혈전용해제 투여와 혈전 제거 수술로 막힌 혈관을 재개통해도 이후 발생하는 뇌세포 사멸 때문에 대다수의 환자가 사망하거나 장애를 겪게 된다”면서 “넬로넴다즈는 재개통 치료를 받은 뇌졸중 환자 447명에게서 약효와 안전성이 확인돼 뇌졸중 치료에 큰 희망이 되고 있다”고 말했다. 이어 “현재 진행 중인 넬로넴다즈 임상 3상 환자 등록이 빨라지고 있는 만큼, 결과에 따라 3년 이내에 뇌졸중 치료제 상용화가 가능할 것으로 기대한다”고 강조했다.  

미국의 과학자들이 유전자 편집기술로 햄스터를 온순하게 만들려다 되려 난폭하게 바꿔놨다. 영국 데일리메일 4일자 보도에 따르면, 미 조지아주립대 연구팀은 햄스터를 대상으로 유전자 편집기술을 사용해 ‘바소프레신 수용체 1A’(Avpr1A)를 제거하고 행동을 관찰하는 실험을 진행했다. Avpr1A은 바소프레신의 3가지 주요 수용체 중 하나로, 뇌의 시상하부에서 생성되고 뇌하수체 후엽에서 분비되는 펩타이드 호르몬인 바소프레신과 결합해 바소프레신의 작용을 세포에 전달하는 분자다. 바소프레신은 체내 체액의 삼투압을 감지해 신장에서 물의 재흡수를 촉진하고 배설을 억제하는 항이뇨 호르몬이지만, 공격성과 사회적 소통 등 사회적 행동에도 영향을 미친다고 알려졌다. 연구팀은 이번 실험에서 Avpr1A의 비활성화 이후 바소프레신 영향이 줄어들어 햄스터의 공격성과 사회적 소통이 감소할 것으로 예상했다. 하지만 결과는 정반대로 나타났다. 심지어 Avpr1A가 없는 햄스터는 수컷이든 암컷이든 상관없이 높은 공격성을 나타내기 시작했다. 결국 햄스터들끼리 서로 물고 뜯고 쫓는 상황까지 벌어졌다. 연구를 이끈 H. 엘리엇 앨버스 교수는 “바소프레신 수용체인 Avpr1A는 바스프레신의 작용을 전달하는 대신 억제하는 방향으로 작용하는 것 같다. 이번 발견은 뇌의 특정 영역뿐만 아니라 뇌 전체에 존재하는 수용체 작용에 대해 생각할 필요가 있음을 시사한다”고 말했다. 연구팀은 또 이번 결과는 사람에게도 통용될 수 있다고 밝혔다. 그러면서 사회적 행동에서 바소프레신의 역할을 이해하면 자폐증에서 우울증에 이르는 다양한 신경정신질환에 대한 효과적인 치료법도 찾을 수 있다고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다.

사회적 거리두기가 완화된 홍콩에서 ‘다이어트’가 새로운 관심 키워드로 떠오른 상황에서 체중 증가를 억제하는 효소가 발견돼 이목이 집중됐다.  홍콩 침례대학교 연구진은 식욕 억제와 포도당 대사 개선 등을 통해 최종적으로 체중 증가를 막는 비만 관리에 특효인 단백질 분해 효소를 발견했다고 31일 이 같이 공개했다.  이번 연구를 이끈 자비에 웡 호이륭 박사는 기질단백질분해효소(MT1-MMP)로 불리는 이 효소를 활용할 경우 인간의 뇌에 포만감에 대한 신호를 조절할 수 있고, 결과적으로 원하는 체중 조절용 약물 요법을 개발하는데 효과적인 전략을 세울 수 있게 됐다고 전망했다.  연구팀은 이번에 발견된 단백질 분해 효소를 투약한 생쥐 A그룹과 일반 생쥐 B그룹에게 16주간 고지방 식단을 주입했고, 효소를 투약한 A그룹의 생쥐들이 10% 이상 더 적은 음식을 섭취한 것을 확인했다. 또, 10% 더 적은 음식을 섭취했던 반면, 체중은 50% 이상 감소하는 놀라운 결과를 도출했다.  뿐만 아니라, 연구팀은 고지방식을 먹여 비만을 유발시킨 생쥐의 포도당과 혈장 인슐린 저항성 수치, 세포 염증 등의 문제도 크게 감소했다고 설명했다.  이는 뇌의 뉴련 수용체에 포만감 신호를 보내는 호르몬이 결정적 역할을 했기 때문인데, 이를 효과적으로 활용할 수 있을 경우 음식 섭취량을 원하는 만큼 조절할 수 있게 될 것이라는 추론이 가능한 부분이다. 특히 이번 연구 결과, 최종적으로 다이어트에 가장 기본적인 체질 개선 효과로 이전보다 건강한 다이어트를 기대할 수 있을 것이라는 분석이다.  때문에 연구팀은 향후 추가 임상 시험을 통해 단순 비만 치료 뿐만 아니라 비만성 당뇨 환자와 다양한 염증성 질환자에 대한 치료 효과도 기대하는 분위기다. 연구팀은 “효소를 활용해 비만 쥐의 포도당 내성과 체중, 음식 섭취에 대한 갈망 등을 원하는 수준에서 조절할 수 있다는 것을 확인했다”면서 “이 효소 치료가 다이어트 보조제와 비만 치료약 등에 어떻게 활용될 수 있는 지에 대해서는 연구팀의 추가 연구가 필요하다. 현재까지는 생쥐에 대한 실험만 진행됐으나, 향후 원숭이를 실험 대상으로 활용하는 등 추가 임상 시험이 있어야 할 것”이라고 기대했다.  한편, 이번 연구에는 홍콩대학, 홍콩중문대, 미국 텍사스대 보건과학센터, 헬싱키대학 등의 연구진들이 대거 참여했다. 연구 결과는 과학 전문학술지 네이처의 자매지인 네이처 메타볼리즘(Nature Metabolism)에 실렸다.

기능성 화장품 회사 ‘보타닉센스’는 식품영양학자인 박태선(62) 연세대 교수가 2017년 창업한 대학연구소 기업으로 연세대 기술지주회사 자회사이다. 화장품 책임판매업자 주소지도 서울 서대문구 연세로 50 연세대 공학원이다. 2019년 벤처기업 인증도 받았고 2018년과 2020년에 벤처캐피탈(VC)로부터 각각 1억원과 2억원의 투자를 받아 현재 기업가치는 50억원 이상이다. 박 대표는 마케팅보다는 과학과 기술력으로 승부해 K뷰티를 한 차원 끌어올리고자 한다. 다음은 박 교수와의 일문일답 내용. -기능성 화장품 스타트업을 시작한 계기는. “1995년에 미국 스탠퍼드대에서 박사후 과정을 마치고 연세대로 와서 식품영양학자에 걸맞게 비만치료제를 연구했다. 비만치료제는 식욕억제제인데 뇌에 작용하기 때문에 자살 욕구 등 부작용이 크다. 그래서 식욕을 유지하면서 비만을 치료할 천연물질을 허브와 채소 등 식물에서 찾았다. 음식 때문에 비만에 걸렸다면 그 해결책도 음식의 성분에 있을 것이라고 생각했다. 음식에 향신료를 많이 쓰는 프랑스 등에 비만인이 적다는 점에도 착안했다. 유럽향료협회가 모아 놓은 향 중에서 독성과 알레르기를 유발하는 향을 뺀 500여개의 향을 ‘케미컬 라이브러리’로 만들어 놓고 비만과 대사질환 개선 물질, 근력강화 물질을 찾아 ‘용도특허’를 내기 시작했다. 내 기술특허가 100개가 넘는다. 그러다가 2016년에 화장품 쪽으로 관심 갈 일이 생겼다.” -비만치료제와 피부미용 화장품의 교집합이 있었나. “2010년 연필향나무에서 추출한 향 성분인 비만치료제 후보물질 세드렌을 A제약에 기술이전했다. 당시 기술이전료로는 신기록을 세웠다. 세계적 비만치료제가 되려면 약물 작용점을 밝혀야 해서 후속 연구에 들어갔다. 2011년 당시 유전자 2만개를 분석한 컴퓨터데이터사이언스 연구자에게 분석을 의뢰했더니 ‘후각 수용체’라는 결과를 주었다. 내가 제공한 조직은 내장지방과 간, 근육조직이었는데 후각이라니. 말이 안 된다고 생각해 그 결과를 6개월 넘게 무시했다. 당시 내 특허기술 20여개가 향 성분이라 혹시나 하고 논문을 찾다가 2004년 노벨 생리의학상을 받은 리처드 액설과 린다 벅이 1990년대 초에 쓴 ‘냄새 수용체와 후각 시스템의 구조에 대한 발견’이란 논문을 발견했다. 두 학자는 인간의 후각에 수용체가 400개가 존재한다는 사실을 밝혀냈다. 코로 향을 맡으면 콧속의 후각수용체가 이를 인지해 뇌로 연결한다는 것이다. 아쉬운 점은 이 두 학자가 향 수용체를 코로 국한한 탓에 피부나 정자, 근육에도 향 수용체가 있다는 사실을 놓친 것이다.” -학문적인 근거가 있나. “학자들의 후속 연구에서 향이 정자의 운동성을 높여 주고(2003), 암치료와 근육재생에도 효과적이며(2009), 혈압을 조절하고(2013), 피부상처를 치유하는(2014) 효과를 지녔다는 게 밝혀졌다. 나 역시 피부에도 향 수용체가 있다는 사실에 주목해 피부노화를 개선하는 향 성분을 찾고 2017년부터 그 효과에 대해 다수의 논문을 냈다. 특정 향 성분이 피부를 스스로 회복시키고 비만과 당뇨·지방간·근감소증 개선에도 효과가 있다는 내용이다. 그 놀라운 효과를 사람들과 함께 나누고자 기능성화장품을 개발하는 대학연구소까지 창업했다. 학술논문은 관련 학자들만 보지만 아토피 화장품이나 주름개선 화장품 등은 필요한 사람이 많지 않나.” -특정 향이 사람을 치료한다는 사실이 놀랍다. “향 치료는 늘 인간과 함께였다. 5000년 전 고대 이집트나 1세기 고대 로마와 그리스 등에서 향유를 치료용으로 쓴 기록이 있고, 현대에도 아로마테라피가 있다. 다만 향이 후각에만 개입해 기분만 좋게 하는 물질이 아니라 인간의 피부와 장기에 직접 긍정적 영향을 미친다는 점만 21세기에 실험으로 밝혀졌다. 향은 지용성이고 피부에 스며들 만큼 분자 사이즈가 충분히 작아서 필요한 활력이나 재생에 관여한다. 16세기에 향료전쟁이 유럽과 아시아 사이에 있었다면 21세기엔 향 전쟁이 있을 것이고, 그 핵심에 피부미용이 있다.” -피부건강이 왜 중요한가. “피부노화에 유전이 미치는 영향은 3%도 안 된다. 피부는 타고난다는 말은 잘못됐다. 스트레스와 자외선을 관리하면 누구라도 건강한 피부를 가질 수 있다. 문제는 피부노화다. 콜라겐 균형이 깨지면 조각난 콜라겐이 혈관을 타고 이동하면서 내부장기를 노화시킨다. 즉 피부노화로 전신노화가 일어난다. 콜라겐 재생을 촉진시키는 향 성분의 제품을 사용하면 피부건강을 유지할 수 있다. 보타닉센스는 피부에 있는 향 수용체 20여개를 자극하는 향으로 피부건강을 유지하거나 개선하고 그 결과 전신건강도 강화하는 것이 목적이다. 2개월만 발라도 그 작용의 결과가 상당히 드라마틱하다. 아토피 환자들 10명 중 8명은 엄청난 효과를 봤다고 사용 후기를 남긴다. 앞으로는 피부타입별 향 성분 제품을 만들려고 한다.” -현재 보타닉센스에서 사용하는 향 성분은. “아토피는 면역이 과민반응해서 히스타민과 염증유발물질을 내는데, 운데칸이 이를 완화하면서 동시에 피부보습을 해 준다. 이오논과 데칸알이란 향은 진피세포에서 콜라겐을 형성해 피부를 탱탱하게 해 준다. 카르본은 과도한 멜라닌 형성 세포의 증식을 억제하고 노난알은 모낭세포에 모발성장인자를 증가시키는 것으로 실험실에서 모두 확인된 특허 성분들이다.” -대형 화장품 회사들과 협업 가능성은 어떤가. 현재 마케팅 창구는. “대기업들은 내 특허에 관심이 있는데, 대기업 쪽에서는 그게 경제적이기 때문이다. 다른 측면에서 보면 보타닉센스의 특허물질과 기술력을 인정했다는 의미다. 스타트업 운영이라는 낯선 영역에 들어와 온갖 고생을 하고 나니 이제 나 스스로 성공한 교수 사업가가 되고 싶다. 제품은 아모레퍼시픽몰(AP몰)과 쿠팡 등에 들어가 있다.”-기능성 화장품 시장 전망은 어떤가. “20대부터 화장품을 쓴 50~60대 여성은 화장품이 별 게 없다고 생각한다. 코로나19 탓도 있지만 실제로 2020년 베이스메이크업이나 색조화장품의 매출은 각각 16%, 17% 하락했다. 그런데 기능성화장품 시장, 즉 더마코스메틱스(dermatology+cosmetics)는 계속 성장 중이다. 2018년 1176억 달러 시장에서 2022년 1648억 달러, 2024년 1976억 달러 시장이 될 것으로 전망한다. 국내 시장은 더 빨리 성장한다. 2014년 5000억원에 불과했는데 2018년 7조 5000억원 규모에서 매년 24% 성장해 2024년 28조 4000억원 시장으로 전망된다. 노령인구가 증가하면 보습과 알레르기, 주름, 기미 등 착색 등이 남녀 모두에게 문제가 되기 때문이다.” -창업 후 어려웠던 점이 있었다면. “초기에 창업한 교수들은 ‘공적인 상아탑에서 회사를 만들어 대학의 기자재를 쓰면서 사익을 추구하고 있다’는 따가운 비판을 받았다. 요즘에는 대학연구소 벤처들이 학교 재정에 도움을 주고 학생들도 일자리가 생기고 하는 선순환 구조가 형성돼 분위기가 좋다. 나도 창업하고 나니 강의도 더 즐겁고 논문연구도 재밌다. 연구의 목적이 확실해진 덕분이다. 어떤 연구를 해야 하는지, 학생들에게 어떤 지도를 해야 하는지 분명해졌다.” -대학연구소 기업의 발전을 위해 타파할 규제가 있을까. “정부의 스타트업 지원은 정말 좋아졌다. 기술만 있으면 된다. 다만 학자가 기업체를 만들면 해결할 과제가 산더미다. 마케팅 전문가나 재무 전문가 등을 붙여 주고 인큐베이팅을 도와주면 좋겠다. 학자가 소비자와 시장을 하루아침에 알 수가 없다. ” -식품영양학자가 화장품 회사 대표가 된 사례가 있나. “약사나 피부과 의사 중에는 화장품 회사 대표를 하는 분들이 있다. 해외브랜드 키엘은 약사가 만들었다. 식품영양학자는 내가 처음이 아닌가 싶다.” 사진 안주영 전문기자  ■식품영양학 교수서 ‘컨테이너 창업’ 기수로 박태선 ‘보타닉센스’ 대표 연세대 식품영양학과 학사와 석사를 마친 뒤 캘리포니아주립대에서 박사 학위를 한 뒤 스탠퍼드대에서 박사후 과정을 마치고 연세대 교수로 부임했다. 평범한 학자의 길을 걸을 수도 있었지만, 교수들이 컨테이너에서 창업하는 스탠퍼드대의 학풍을 접해서인지 귀국해서 특허물질을 등록하기 시작했다. 최근 5년간 식물성 향 성분 피부개선 용도특허 55건을 등록했다. 2010년 이후 누적 기술이전 건수가 17건이다. 등록특허가 94건인데 국내 71건, 해외 23건이다. 교수이자 스타트업 대표로 사는 일이 버겁지만, 포레스트 검프처럼 해야 할 일을 꾸준히 하다가 목표에 도달하는 그런 삶을 추구한다고 한다.

의학 지식의 발달에도 인류는 좀처럼 암(癌)을 완벽하게 정복하지 못하고 있다. 약학박사(서울대) 학위까지 취득했음에도 “간암 말기에 이른 아버지를 위해 할 수 있는 게 없어 무력했다”는 김성은 온코빅스 대표의 이야기에 고개가 끄덕여졌다.폐암, 췌장암 등 난치암 분야의 신약을 개발하고 있는 온코빅스는 최근 국내 제약 대기업 SK케미칼과 ‘오픈 이노베이션’(개방형 혁신)을 추진하면서 업계의 이목을 집중시켰다. 100여년에 이르는 한국 제약산업 사상 개발에 성공한 신약은 31건. 14명 남짓한 작은 회사의 도전은 성공할 수 있을까. 9일 경기 용인에 있는 사무실에서 김 대표를 직접 만나 이야기를 들어 봤다. -창업 스토리가 궁금하다. “교수가 되는 게 목표였다. 암 연구로 박사 학위를 받았다. 2011년쯤 미국, 싱가포르에서 연구원 자리를 제안받았다. 고민하던 중 아버지가 간암에 걸렸다는 사실을 뒤늦게 알았다. 한국에 남아서 곁을 지키기로 했다. 약을 공부했는데, 아버지가 아플 때 할 수 있는 게 없었다. 무력하다고 느꼈다. 앞으로는 사람들에게 실질적인 도움이 되는 연구를 하겠다고 다짐했다. 회사를 차린 건 2016년이다.”-SK케미칼과의 협업은 어떻게 진행됐는지. “SK케미칼 연구자 공개 채용에 합격한 적이 있다. 내부 사정으로 실제 일한 적은 없지만, 당시 쌓은 인연이 있었다. 그러다 올해 SK케미칼이 오픈 이노베이션 전담 조직을 만들었다는 보도를 접했다. 신약 개발에 대한 의지와 향후 지속적인 투자가 가능하다는 점에서 관심이 생겼다. 우리는 신약을 개발할 연구개발(R&D) 역량은 있으나, 대량생산 등 그 이후의 프로세스에서는 대기업의 도움이 필요하다. 서로의 기술력과 인프라를 활용해 더 나은 환경을 조성하고 성공적인 상생 모델을 만들 수 있을 거라는 공감이 있었다.” -비소세포폐암 연구에서도 앞서 있다고 들었다. “폐암의 85%는 비소세포폐암이다. 상피세포 성장인자 수용체(EGFR)라는 단백질의 변이가 주된 원인이다. 변이가 생기면 1·2세대 약물로 치료한다. 여기에 내성이 생긴 환자들을 위해 3세대 약물이 쓰인다. 세계적으로 많이 쓰이는 ‘타그리소’(아스트라제네카)나 지난해 출시된 국산 신약 ‘렉라자’(유한양행) 등이 대표적인 3세대 폐암 치료제다. 그런데 3세대 약물에도 내성이 생겨 버린 환자들이 있다. 이들을 위해서는 현재 치료제가 없는 상황이다. 우리는 이들을 위한 4세대 비소세포폐암 치료제를 개발하고 있다. 지난해 비임상 단계를 완료했고 하반기 중 임상시험계획서(IND) 신청을 목표로 하고 있다.” -시장성은 어떤가. “2029년 연간 전 세계 폐암 환자 수는 110만명으로 추정되며, 비소세포폐암 환자는 88만명 정도로 예상된다. 아직 뚜렷한 이유는 밝혀지지 않았으나 대다수 환자가 한국, 중국, 일본 등 동아시아에 몰려 있다. 담배를 피우지 않는 미혼 여성에게서도 많이 발생한다. 시장 규모는 2019년 19억 달러(약 2조 4000억원) 정도였는데 앞으로 연평균 5.5%씩 고성장할 것으로 보인다.” -신약 개발 플랫폼 ‘토포믹스’는 무엇인가. “표적집중적분자집합(TOFP)과 총제적인 생물 정보를 다루는 학문을 뜻하는 ‘오믹스’의 합성어다. 가상공간에서 퍼즐을 맞추는 것으로 이해하면 된다. 우리가 가진 수백만 개의 가상 속 물질 데이터를 질환을 일으키는 단백질과 결합시켜 보고, 거기서 유의미한 데이터를 쌓는다. 이렇게 하면 혁신 신약이 될 수 있는 후보 물질을 정확하면서도 효율적으로 도출할 수 있다. 어떻게 조합하는지에 따라서 약물 개발 가능성도 무궁무진하다.” -굳이 도전적인 영역인 난치암에 집중하는 이유가 있나. “박사 후 연구원 시절 난치병 중 하나인 유방암 환자를 만난 적이 있다. 병으로 자신의 생활이 얼마나 망가졌었는지, 그러나 좋은 약이 개발된 뒤 자신의 삶이 얼마나 극적으로 반전됐는지 직접 들을 수 있었다. 전율이 일었다. 최종 목표는 반드시 신약을 개발하는 것이다. 굉장히 도전적이지만 성공한다면 그 보람은 몇백 배 더 클 것이다. 기업공개(IPO)는 그 과정으로 가기 위한 절차다. 상장의 첫 관문인 기술성 평가를 2024년에 받는 것을 목표로 준비하고 있다.” 

뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터지는 뇌졸중은 심할 경우 사망에 이르거나 치료의 골든아워를 놓칠 경우 뇌손상으로 인해 평생 신체장애를 안고 살아야 하는 질환이다. 국민건강보험공단 통계에 따르면 국내 전체 사망원인 4위, 단일 질환으로는 1위로 나타났다. 문제는 뇌졸중 발생시 뇌세포를 보호할 수 있는 마땅한 치료제가 없다는 것이다. 이에 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과, 계명대 의대 약리학교실 공동 연구팀은 분자모델링을 통해 생체 호르몬인 ‘에리트로포이에틴’(EPO) 구조를 변형시킨 물질을 만들어 부작용을 최소화한 뇌졸중 치료제 후보물질을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘레독스 바이올로지’에 실렸다. EPO는 적혈구 생성에 관여하는 호르몬으로 저산소 상태에서도 뇌를 포함한 다양한 조직에서 세포 보호 효과를 갖고 있다. 이에 많은 과학자들이 EPO나 EPO재조합체의 신경세포 보호기능을 활용한 뇌졸중 치료제 개발을 시도했지만 과도한 적혈구 생성이나 종양 유발 같은 부작용이 관찰됐다. 이에 연구팀은 분자모델링을 통해 EPO 수용체에 결합하는 EPO 핵심부위인 EPO 나선구조에 존재하는 여러 아미노산을 바꿔 다양하게 구조를 변형시켰다. 이런 방식으로 선별된 펩타이드 유사체들을 약물 후보물질로 합성해 실험한 결과 세포보호 효과를 갖고 산화스트레스에서 신경세포 보호효과를 보이는 한편 활성산소 생성을 억제하는 물질을 찾아냈다. ‘ML1-h3’로 이름 붙여진 뇌졸중 치료제 후보물질을 허혈성 뇌손상이 발생한 동물에게 투여했을 경우 신경세포 사멸을 막아 뇌손상을 억제하는 것을 발견했다. 또 적혈구 과다생성 같은 혈액학적 부작용도 관찰되지 않았다. 문제일 DGIST 뇌과학과 교수는 “이번 연구는 생체 호르몬 활성 메커니즘 이해를 바탕으로 생체 호르몬의 여러 기능을 분리해 조절하는 접근법을 통해 부작용 없는 뇌졸중 치료제를 개발할 수 있게 했다”며 “추가 연구를 통해 부작용 없는 뇌졸중 치료물질을 개발해 환자에게 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

최근 세계보건기구(WHO)는 화이자의 경구용 코로나19 치료제인 팍스로비드를 입원 위험이 높은 고위험군에 사용할 것을 강력히 권고했다. 최근 발표된 두 건의 무작위 대조군 연구에서 팍스로비드가 입원 위험도를 85%나 낮춰준다는 연구 결과가 나왔기 때문이다. 입원 위험도가 낮은 환자에게는 이득이 별로 없었지만, 고령층, 면역 저하자, 백신 미접종자에서는 상당한 입원 예방 효과가 있었다. 하지만 백신을 접종하고 코로나19 치료제를 투여에도 고위험군에서는 여전히 중증으로 진행하거나 사망하는 환자가 적지 않기에 과학자들은 차세대 백신과 치료제 개발에 힘을 모으고 있다. 신개념 치료제 가운데 최근 주목받는 기술은 바로 미끼인 디코이를 이용해 바이러스를 무력화시키는 방법이다. 코로나19를 일으키는 SARS-CoV-2 바이러스는 돌기 단백질을 이용해 인체 세포 표면에 있는 ACE2 수용체와 결합한 후 세포 안으로 들어온다. 현재의 코로나19 백신은 대부분 돌기 단백질에 대한 항체를 만들어 바이러스를 중화시키는 방법을 쓴다. 하지만 돌기 단백질은 바이러스에서 가장 변화가 심한 부위로 오미크론 변이처럼 새로운 변이가 등장하면 항체의 중화 능력이 떨어진다는 문제점이 있다. 따라서 과학자들은 아예 ACE2 수용체를 투입해 바이러스를 미끼로 유인하는 대안을 개발했다. 최신 전투기들이 가짜 무기를 이용해 따라오는 미사일을 기만하는 것처럼 바이러스를 미끼로 기만하는 것이다. 바이러스가 어떤 변이를 일으키든 간에 결국은 ACE2 수용체와 결합해야만 세포에 감염된다. ACE2 수용체와의 결합력이 우수한 변이일수록 미끼인 ACE2 디코이에 쉽게 낚여 진짜 인체 세포와 결합하지 못하게 만드는 원리다. 최근 미국 노스웨스턴대 연구팀은 세포외 소포(extracellular vesicles) 기반의 ACE2 디코이 나노입자를 개발했다. 실제 인체에 존재하는 소포체 표면을 ACE2 수용체로 덮어 미끼로 사용하는 것이다. 연구팀에 따르면 ACE2 디코이는 현재까지 보고된 여러 가지 코로나바이러스 변이에 효과적일 뿐 아니라 이론적으로 앞으로 등장할 변이에 대해서도 효과가 우수할 가능성이 높다. 항체를 회피하는 변이라도 ACE2 수용체에는 결합해야 하기 때문이다. 또 연구팀의 디코이 나노입자는 유전자를 조작한 사람 세포에서 만든 것으로 면역 거부 반응을 일으킬 가능성도 작다. 이론적으로 생각하면 디코이 방식의 코로나19 치료제는 다른 치료제와 기전이 다르기 때문에 병합 치료 시 시너지 효과를 기대할 수 있다. 그리고 백신이나 실제 감염에 의한 항체와 시너지 효과가 있을 수 있다. 변이에 의해 결합력이 떨어진다고 해도 항체가 일부 바이러스를 중화한 후 남은 바이러스가 디코이에 결합하면 실제 세포는 더 안전할 수 있기 때문이다. 물론 실제 사람에서 심각한 부작용 없이 효과적으로 모든 변이를 치료할 수 있을지는 이론이 아닌 실제 임상시험을 통해서만 알 수 있다. 디코이 방식의 코로나19 치료제에 대한 연구가 활발한 가운데 실제 임상시험을 통해 효과를 검증하고 도입될 수 있을지 주목된다.

2년 가까이 지속돼 왔던 사회적 거리두기가 해제된지 일주일이 지났다. 방역당국은 실외마스크 착용 자율화도 검토 중인 것으로 알려졌다. 이 같은 코로나19 방역 완화조치들은 코로나19가 완전히 사라졌기 때문이 아니라 계속 인류의 곁에 남아있을 것으로 예측되기 때문에 ‘위드 코로나’하자는 취지이다. 이 때문에 전문가들은 마스크 착용과 백신 접종은 여전히 중요하다고 강조하고 있다. 신체기능이 약화되기 시작한 60대 이상 어르신들에 대해서는 국내에서도 코로나19 백신 4차 접종을 진행하고 있다. 그런데 여기서 궁금증 하나. 코로나19 백신들은 알파, 델타 변이나 오미크론 변이가 아닌 원래 바이러스에 대응하기 위해 만들어 진 것인데 어떻게 변이 바이러스까지 막아주는 효과를 가질 수 있는 것일까. 이에 대해 미국 록펠러대 레트로바이러스학 연구실, 분자 면역학 연구실, 하워드 휴즈의학연구소 공동 연구팀은 코로나19 백신의 추가 접종은 여러 종류의 코로나19 바이러스에 대한 중화항체를 더 효과적으로 만들어 줘 면역계 능력을 증가시키기 때문이라고 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 의학·생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 면역학’ 4월 22일자에 실렸다. 연구팀은 mRNA 방식으로 만들어진 백신을 접종한 42명을 대상으로 1차, 2차, 3차 접종 때마다 혈액을 채취해 분석했다. 42명 중 8명은 모더나 생산 백신, 38명은 화이자 생산 백신을 접종했다. 42명의 실험 참가자들은 모두 코로나19에 감염된 적이 없었다. 분석 결과, 3차 접종 후 코로나19 변이에 대해 빠르게 반응하고 항체를 만들 수 있는 ‘기억 B세포’의 능력이 확대되는 것이 관찰됐다. 2차 접종 후 생성된 항체에 비해 3차 접종 후 만들어진 중화항체의 폭과 효력이 증가한 것으로 나타났다. 특히 이렇게 만들어진 항체의 50% 이상이 오미크론 바이러스를 중화시키는 것으로 확인됐다. 3차 접종 후 항체 효력이 증가한 것은 새로 등장한 기억 B세포 항체가 두 번째 접종 후 만들어진 항체보다 숙주 세포로 진입을 용이하게 하는 바이러스 일부인 수용체 결합 영역에 대한 면역력이 훨씬 강해진 것으로도 확인됐다. 테오도라 하치오아누 록펠러대 교수는 “이번 연구에 따르면 코로나19 바이러스를 중화시킬 수 있는 백신으로 3차 접종을 끝내면 오미크론 변이체는 물론 더 많은 바이러스 중화 항체를 생산하기 위한 면역계 능력을 증가시키는 것으로 확인됐다”며 “3차 접종이 여러 코로나19 변이 바이러스에 대한 항체 반응을 증진시키지만 감염을 완전히 예방할 수 있는 것은 아니다”라고 설명했다.

종근당은 국내 임상뿐만 아니라 해외 임상을 추진하면서 신약 개발에 나서고 있다. 2020년 약 1500억원을 연구개발에 투자한 데 이어 지난해에도 매출액 대비 약 12%를 투자해 합성신약, 바이오 신약, 개량신약 등의 연구개발에 집중하고 있다. 종근당이 최근 가시적인 성과를 보이는 분야는 바이오 의약품이다. 종근당 제1호 바이오시밀러인 빈혈치료제 ‘네스벨’을 동남아와 중동에 연이어 수출하고 있다. 또한 황반변성 치료제 바이오시밀러 ‘CKD-701’의 임상 3상을 완료하고 지난해 7월 식품의약품안전처에 품목허가를 신청해 두 번째 바이오시밀러의 탄생을 기대하고 있다. 항암이중항체 바이오신약 ‘CKD-702’는 국가신약개발사업단의 지원 과제로 선정돼 임상 1상을 진행하고 있다. 먼저 CKD-701은 라니비주맙을 주성분으로 했다. CKD-701의 적응증인 황반변성은 눈 망막에서 빛을 받아들이는 조직인 황반이 노화와 염증으로 기능을 잃거나 심할 경우 실명에 이르게 하는 질환이다. 특히 비정상적으로 생성된 혈관(신생혈관)에서 누출된 삼출물이나 혈액이 망막과 황반의 구조적 변화와 손상을 일으키는 습성 황반변성은 65세 이상 노인 인구의 3대 실명 원인 중 하나로 꼽힌다. 종근당은 임상 3상에서 습성 황반변성 환자에게 CKD-701과 오리지널 약물을 각각 투여해 3개월 경과 후 최대교정시력(BCVA)을 비교 분석했다. 종근당 측은 “평가 결과 15글자 미만으로 시력이 손실된 환자의 비율이 CKD-701 투여군에서 146명 중 143명인 97.95%로 나타났고 오리지널 약물 투여군에서 145명 중 143명인 98.62%로 나타나 동등성 범위를 충족했다”며 “최대교정시력의 평균 변화도 CKD-701 투여군이 7.14글자, 오리지널 약물이 6.28 글자로 개선돼 약물 효능 및 기타 약동학, 면역원성, 안전성 모두 오리지널 약물과 통계적으로 유의한 차이가 없음을 확인했다”고 말했다. 종근당은 CKD-702 개발에도 도전하고 있다. CKD-702는 고형암 성장에 필수적인 간세포성장인자 수용체(c-Met)와 상피세포성장인자 수용체(EGFR)를 동시에 저해하는 항암 이중항체다. 각 수용체에 결합해 암세포 증식 신호를 차단하고 수용체의 수를 감소해 암을 치료하는 바이오 신약이다. CKD-702는 항암 효과와 작용 기전을 확인하고자 비소세포폐암 동물모델로 진행된 전임상 시험에서 간세포성장인자 수용체와 상피세포성장인자 수용체를 동시에 억제하는 항암 효과를 나타냈다고 한다. 특히 기존에 사용되던 c-Met, EGFR 표적항암제(타이로신키나제 억제제·TKI)에 내성이 생긴 동물모델에서도 항암 효과를 보였다고. 종근당은 비소세포폐암을 적응증으로 CKD-702의 국내 임상 1상을 진행하고 2023년 글로벌 임상 2분의 1상에 진입할 예정이다. 향후 바이오마커를 기반으로 선별된 환자의 치료 효과를 확인해 미충족 수요(Unmet Needs)가 높은 다양한 암으로 적용 범위를 확대하는 연구도 진행한다는 계획이다.