기후변화는 극한 기상 일상화는 물론 이미 종식이 선언됐던 감염병들까지 재등장 시키고 있다. 정복을 코 앞에 둔 감염병들도 독성이 강화돼 인류를 위협하는 사례도 늘고 있는데 대부분 원인은 항생제 남용 때문이다. 현재 코로나19가 전세계를 휩쓸고 있지만 에이즈와 함께 세계에서 가장 치사율이 높은 질병은 다름 아닌 결핵이다. 이 때문에 세계보건기구(WHO)는 2030년까지 종식시키겠다고 선언했지만, 최근 과학자들은 현재 발견된 상당 수의 결핵균이 약물 내성을 갖고 있다고 발표했다. 결핵 종식이 쉽지 않은 일이라는 말이기도 하다. 영국 옥스포드대 연구진을 중심으로 전 세계 51개국 연구자로 구성된 ‘결핵에 대한 종합 내성 예측’(CRyPTIC·크립틱) 국제 컨소시엄은 현재까지 발견된 결핵균의 절반 이상이 항생제 내성을 갖고 있다고 15일 확인했다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 8월 11일자에 두 편의 논문으로 실렸다. 결핵은 결핵균이 체내에 침투해 발생하는 질병으로 호흡기 분비물을 통해 옮겨진다. 결핵이라고 하면 폐결핵을 많이 떠올리지만 신장, 신경, 뼈 등 체내 대부분의 조직, 장기에서 병을 일으킬 수 있다. 결핵은 치료와 예방이 가능한 질병으로 결핵균 감염자 85% 이상이 6개월 이상 약물 복용으로 완치될 수 있다. 결핵은 후진국 질병으로 알려져 있지만 2020년 질병관리청의 통계에 따르면 국내 결핵 사망자 수는 1356명으로 법정감염병 중 가장 많고 국내 전체 사망 원인으로도 14위이다. 2020년 기준 전 세계적으로도 987만명의 환자가 발생해 149만명이 사망해 전년도보다 5.6%포인트 증가했다. 이 같은 상황에서 최근 몇 년 동안 항생제 내성을 가진 결핵균들이 속속 발견되고 있어 공중보건의 위협이 되고 있다.연구팀은 크립틱 컨소시엄 실험실들에서 1만 2289종의 결핵균에 대표적인 항생제 13개를 다양한 농도로 처리 실험을 했다. 그 결과, 결핵균의 절반을 넘는 6814종이 최소 하나 약물에 내성을 갖고 있는 것으로 나타났다. 특히 이 중 4685종은 여러 약물에 내성을 갖고 있으며 대표적인 결핵치료제인 리팜피신으로도 제거되지 않는 것으로 조사됐다. 두 번째 논문에서는 결핵균 1만 228종에 대한 전장유전체상관분석(GWAS) 결과를 실었다. 논문에 따르면 결핵균 대부분이 13개 항생제의 최소 억제농도가 이전에 비해 높아졌다. 즉, 현재 나와있는 항생제로 결핵균을 없애기 위해서는 투여량이 이전보다 더 많아야 한다는 것이다. 연구에 참여한 데릭 크룩 영국 옥스포드대 교수(미생물학)는 “이번 연구는 인류를 위협하고 있는 결핵균의 항생제 내성에 대한 유전적 변이와 현재 상황을 명확히 보여주고 있다”며 “항생제 내성을 일으키는 결핵균 변이체에 대한 이해는 신약 개발과 내성 균주 모니터링에 매우 중요하다”고 설명했다.

국내 연구진이 약물 재창출 기법을 통해 고콜레스테롤혈증 치료제가 항암제로 활용될 수 있음을 확인했다. 카이스트 생명과학과, 가천대 의대 공동 연구팀은 약물 가상 스크리닝 기술을 이용한 신규 항암 치료제 개발에 성공했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘세포 사멸과 질병’에 실렸다. 엠토르(mTOR)라는 신호전달 단백질은 암세포에서 비정상적으로 활성이 높아 엠토르 저해를 통해 암을 치료할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이와 함께 세포 내 엠토르 단백질에 의해 세포가 스스로를 파괴하는 자가포식 현상을 조절할 수도 있다. 연구팀은 단백질 3차원 구조를 분석해 화합물과 표적 단백질 사이 물리적 상호작용을 찾는 약물 재창출 전략으로 엠토르 억제성 항암제 개발에 나섰다. 약물 재창출은 이미 안전성이 검증된 FDA 승인 약물이나 임상 진행 중인 약물 중에 새로운 기능을 찾는 신약 개발 방식이다. 심혈관 치료제로 개발되던 비아그라를 성기능 개선제로 개발한 방식이다. 약물 재창출은 10년 이상 걸리는 신약 개발 기간을 절반 가까이 줄일 수 있는 방법이기도 하다. 연구팀은 3391종의 약물 라이브러리를 활용해 3차 구조 모델링 기술로 통한 엠토르 활성 저해능력을 보이는 약물만 골라냈다. 이를 통해 연구팀은 현재 가족성 고콜레스테롤혈증 치료제로 활용되고 있는 ‘로미타피드’라는 약물에서 엠토르 활성 억제 가능성을 확인했다. 연구팀은 생화학적, 세포 생물학적 분석을 통해 로미타피드의 항암 효능을 확인했다. 연구팀은 대장암, 피부암 등 암세포에 로미타피드를 처리하면 암세포의 엠토르 활성이 효과적으로 억제되고 자가포식이 유도되면서 암세포가 사멸된다는 것을 관찰했다. 특히 대장암의 경우 기존 화학항암제보다 암세포 사멸 효과가 우수한 것으로 나타났다. 또 고형암 치료용 항암제로 개발되고 있는 면역관문억제제를 로미티피드와 함께 사용하면 면역관문억제제만 사용했을 때보다 항암효과가 높은 것으로 나타났다. 김세윤 카이스트 교수는 “이번에 찾아낸 로미타피드의 새로운 항암 효능 성과는 향후 엠토르 억제, 자가포식 기반 항암제 개발과 임상 활용에 도움이 될 것”이라고 말했다.

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.

“왜 근육에는 암이 없을까?” 영남대학교 체육학부 지현석 교수가 이 질문에 대한 해답에 접근할 수 있는 연구 결과를 발표했다. 최대 심박수의 90%에 달하는 고강도 유산소 운동이 어떻게 대장암세포 증식을 효과적으로 억제하는지에 대한 것이다. 연구팀은 동물실험 중 ▲운동을 하지 않은 건강한 군(그룹) ▲고강도 유산소 운동을 한 건강한 군 ▲운동을 하지 않은 암 걸린 군 ▲고강도 유산소 운동을 한 암 걸린 군 등 총 4개의 그룹을 관찰했다. 연구팀은 이 네 그룹의 근육 유전자 발현상태를 분석해 고강도 유산소 운동에 의해 조절되는 골격근에서 유래하는 4개의 암 억제 인자를 찾아냈다. 이 암 억제 인자의 발현조절을 통해 대장암세포의 증식을 20%까지 억제시킬 수 있다는 것을 연구를 통해 확인했다. 특히, 이번 연구에서는 초기 연구 디자인 단계에서 유산소운동을 통해 체력을 키워놓은 상태의 마우스(생쥐) 암모델을 만들고 실험을 수행했다는 점에 주목할 필요가 있다. ‘운동의 생활화’에 대한 효과 검증을 위해서다. 지 교수는 “이번 연구 결과로 운동의 생활화, 최적 운동의 필요성과 효과에 대한 인식을 전환하는 계기가 될 수 있을 것이다. 또한 이번에 찾아낸 골격근 유래 암 억제 인자가 운동프로그램 개발, 신약개발후보물질 발굴, 임상시험 등에도 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다. 이번 연구는 지 교수가 제1저자 및 교신저자, 카이스트 생명화학공학과 김유식 교수가 교신저자로 참여했다. 연구 결과는 ‘고강도 유산소 운동에 의한 골격근 유래의 암 억제 인자를 조절하는 메카니즘과 관련하여’라는 제목의 논문으로 저명 국제학술지 <프론티어스 인 몰레큘러 바이오사이언스>(Frontiers in Molecular Biosciences, 영향력지수(IF) 6.113)에 게재됐다.

신약 개발기업인 지엔티파마의 해외 진출에 가속도가 붙었다. 한국보건산업진흥원 주관 ‘2022년 제약산업 전주기 글로벌 진출 강화 지원 사업’에 선정되면서 루게릭병 치료제 ‘크리스데살라진’의 미국 식품의약청(FDA) 희귀의약품 지정 추진 등 해외 진출을 본격화할 전망이다. 지엔티파마는 한국보건산업진흥원 주관 ‘2022년 제약산업 전주기 글로벌 진출 강화 지원 사업’에 선정됐다고 2일 밝혔다. ‘제약산업 전주기 글로벌 진출 강화 지원사업’은 한국보건산업진흥원이 보건복지부로부터 위탁받아 수행하는 사업이다. 성공적인 해외시장 진출 및 글로벌 경쟁력 강화를 위해 제약산업 전주기에 걸친 맞춤 지원을 한다. 지엔티파마는 이번에 ‘해외진출 전주기 컨설팅 분야’ 지원 대상으로 선정돼 글로벌 R&D 기획을 비롯해 임상·인허가·라이선싱 등 제약사업의 전주기 컨설팅 소요 비용을 지원받는다. 지엔티파마는 근위축성측삭경화증(ALS) 치료제 크리스데살라진을 미국 FDA와 유럽 EMA에서 희귀의약품으로 지정(ODD)받기 위한 컨설팅 협약사업을 과제로 신청했다. 희귀의약품으로 지정되면 개발단계에서 세제 혜택 및 우선심사, 시판 후 독점권 부여, 품목허가 연장 등 다양한 혜택을 받게 된다. 독점권은 미국에서는 7년이며 한국을 비롯한 유럽, 일본, 중국에서는 최소 10년을 부여받을 수 있다. 루게릭병으로 알려진 근위축성측삭경화증은 뇌·척수 운동신경세포가 점진적으로 퇴화하고 사멸하면서 전신 근육 마비로 이어져 말하고, 먹고, 움직이고, 숨 쉬는 능력을 잃음으로써 수년 내에 사망에 이르게 되는 치명적인 질환이다. 현재 FDA 허가를 받은 루게릭병의 치료제로는 생명을 3~6개월 연장하는 릴루졸과 일상생활을 개선하는 에다라본이 있지만, 발병 후 2~5년 사이에 증상이 악화하면서 사망하는 루게릭병은 치명적인 퇴행성 뇌질환으로 치료제 개발이 시급하다. 미국에서 루게릭병 환자 수는 2000~3000명으로 추정돼 희귀질환으로 분류되며, 전 세계 루게릭병 환자의 유병률은 10만 명 중에 평균 4.8명으로 희귀질환의 범주에 있다. 크리스데살라진은 염증과 활성산소를 제거하도록 고안한 다중표적 약물로 대표적인 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머 치매, 루게릭병, 파킨슨병 동물모델에서 탁월한 뇌세포 보호 효과와 행동기능 개선 효과가 입증됐다. 크리스데살라진은 루게릭병 쥐에서 ▲척수 운동신경세포의 퇴화와 사멸 방지 ▲SOD-1 단백질 침착 감소 ▲운동기능 손상 방지 ▲생명 연장 효과가 확연히 입증돼 국제신경학회 학술지 신경화학저널(Journal of Neurochemistry)에 발표된 바 있다. 크리스데살라진은 릴루졸, 에다라본은 물론 개발단계 약물들과 비교해 약효와 안전성이 현저히 우수한 것으로 알려졌다. 노인을 포함한 건강한 성인 72명을 대상으로 크리스데살라진의 안전성과 약동학 특성을 평가하기 위해 경구 단회 및 다회 투여 임상 1상을 진행한 결과 20mg, 50mg, 100mg, 200mg, 400mg, 600mg 단회투여는 모두 안전했다. 약동학 분석으로 루게릭병과 알츠하이머 치매 환자에게 약효를 위한 목표 용량은 50~100mg 사이로 예측됐다. 다회투여 시험에서는 크리스데살라진 100mg, 200mg을 12시간 간격으로 15회 투여했으며 노인을 포함한 성인에게서 안전성이 검증됐다. 곽병주 지엔티파마 대표는 “알츠하이머 치매, 루게릭병의 비임상 동물실험에서 비교 약물 대비 크리스데살라진의 탁월한 약효가 입증됐고 임상 1상에서 목표 용량 대비 안전성이 검증된 만큼 신속히 임상 2상을 진행할 것”이라면서 “특히 희귀질환은 임상 2상 결과에 따라 조기 시장 진입이 가능하기 때문에 글로벌 전문 컨설팅 회사와 협력해 FDA와 EMA에 크리스데살라진을 루게릭병 희귀의약품으로 신청하고 임상 2상을 진행할 계획”이라고 강조했다.

“현재 국내외에서 진행 중인 임상 3상 시험을 성공적으로 완수해 2025년까지 뇌졸중 치료제(넬로넴다즈)를 출시할 계획입니다.” 국내 최초 뇌졸중 치료제 개발 막바지에 있는 ㈜지엔티파마 곽병주(63·연세대 생명과학부 겸임교수) 대표이사의 각오다. 3상은 신약의 유효성을 어느 정도까지 확립한 뒤 이뤄지며, 시판 허가를 얻기 위한 마지막 단계의 시험이다. 1일 경기 용인 지엔티파마 본사에서 만난 곽 대표는 “국내에서 개발된 뇌졸중 신약의 임상 3상 진행은 지엔티파마가 처음”이라고 소개했다. 혈전제거수술을 받는 뇌졸중 환자에 대한 뇌세포보호약물의 임상 3상 시험으로는 캐나다 신약개발회사 노노(NoNo)의 네리네타이드(NA-1)에 이어 ‘세계 두 번째’ 쾌거다. 나이가 들면 치매나 뇌졸중으로 고생하는 사람이 많다. 전 세계 제약회사가 치료제 개발에 뛰어들었지만 모두 실패하면서 치료가 불가능한 것으로 여겨졌으나 25년간 뇌과학 분야에서 활약해 온 곽 대표와 지엔티파마 연구진이 마침내 해결사로 등장하게 된 것이다. 뇌졸중과 퇴행성 뇌질환은 전 세계인의 사망과 장애의 주원인으로 심각한 사회경제적 문제가 되고 있다. 뇌졸중은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터져 뇌가 손상되는 질환으로, 세계적으로 연간 1500만명의 환자가 발생한다. 이 중 600만명이 사망하고 500만명이 영구 장애를 겪는 것으로 알려졌다. 글로벌 제약사들이 치료제 개발에 앞다퉈 뛰어들었지만 지금까지 미국 식품의약국(FDA) 임상에 들어간 220개 물질 모두 실패했다. 안전성과 유효성을 입증하지 못했기 때문이다. 알츠하이머병도 마찬가지다. 국제알츠하이머병협회(ADI)에 따르면 2015년 4678만명이던 전 세계 치매 환자 수는 2018년 5000만명으로 3년 새 300만명이 증가했다. 2030년에는 7500만명, 2050년에는 1억 3150만명으로 계속 늘어날 전망이다.지엔티파마는 뇌과학·약리학·안과학 및 세포생물학 분야 교수 8명이 1998년에 설립한 벤처기업으로, 뇌졸중 및 알츠하이머병을 치료할 수 있는 뇌세포 보호 신약 개발에 주력하고 있다. 과학기술정보통신부와 보건복지부 등의 지원을 받아 배양세포와 동물모델에서 탁월한 안전성과 약효가 검증된 뇌졸중 신약 ‘넬로넴다즈’와 알츠하이머병 등 퇴행성 뇌질환 신약 ‘크리스데살라진’을 발굴하는 등 가시적인 성과를 내고 있다. 곽 대표는 대학에서 뇌신경과학을 전공했다. 뇌세포가 죽는 것이 뇌졸중, 알츠하이머병의 원인이다. 뇌신경세포가 죽는 기전을 연구해 오면서 자연스럽게 뇌질환 신약 개발로 이어졌다. 다만 이렇게까지 힘든 분야일 줄은 상상도 하지 못했다. 그는 “창업 초창기에 함께 관련 분야를 연구하던 업체들은 전부 사라지고 없다”면서 “회사 설립 후 25년간 포기하지 않고 끝까지 몰두하니 성과물이 나오기 시작하더라”라고 말했다. 지엔티파마는 출발부터 다른 제약회사와 달랐다. 곽 대표는 “단일표적 약물을 만드는 것이 모든 제약회사의 기본 추구 전략이지만 뇌질환은 발생 경로가 다양하다”며 “지엔티파마는 처음부터 두 가지 경로를 타깃으로 하는 ‘다중표적’ 약물을 개발하려고 했다”고 소개했다. 지엔티파마가 개발한 신약 가운데 뇌졸중에 특화된 약물이 넬로넴다즈다. ‘글루타메이트’라는 독성물질과 ‘활성산소’를 타깃으로 한다. 알츠하이머병과 같은 퇴행성 뇌질환은 ‘염증’과 ‘활성산소’를 억제해야 한다. 이 두 가지를 타깃으로 한 약물이 크리스데살라진이다. 지엔티파마는 이미 반려견 인지기능장애증후군(CDS) 치료 신약 ‘제다큐어’(성분명 크리스데살라진) 개발로 유명세를 떨쳤다. 제다큐어는 인간의 알츠하이머병과 유사한 인지기능장애증후군을 앓는 반려견에게서 약효와 안전성이 입증돼 지난해 2월 국내 최초로 농림축산검역본부로부터 동물용의약품 합성신약 품목허가를 받았다. 업무협약을 맺은 유한양행이 지난해 5월부터 전국 1000여곳의 동물병원을 통해 판매하고 있는데 재구매율이 60%를 웃돌 정도로 높은 편이다. 곽 대표는 “뇌세포가 완전히 사멸해 중증도가 극심한 인지기능장애증후군 말기의 노령견에게선 다소 미미한 효과가 나오는 경우도 있다. 하지만 제다큐어를 처방받은 반려견의 보호자들 대부분으로부터 큰 만족과 호응을 얻고 있다”고 밝혔다. 곽 대표는 “제다큐어가 해외에서도 큰 관심을 받고 있다”고 했다. 지난 5월에는 정부의 수출혁신품목 육성지원사업 대상에 선정되기도 했다. 현재 해외 임상연구위탁전문기관(CRO)과의 업무협약을 통해 미국 FDA와 유럽의약품청(EMA)의 동물용 의약품 허가 절차를 밟기 위해 준비 중이다. 곽 대표는 크게 두 가지 목표를 갖고 있다. 첫째는 다양한 포트폴리오를 구축하는 것이다. 그는 “우리가 개발한 신약들은 확장성이 좋다”면서 “넬로넴다즈의 경우 교통사고 등으로 발생하는 외상성 뇌 손상·외상성 척수 손상 치료에도 유용하다”고 밝혔다. 뇌졸중과 뇌세포가 사멸하는 기전이 같기 때문이다. 이어 “크리스데살라진은 루게릭병·파킨슨병 등에 효과가 좋다”며 “이렇듯 한 가지 물질로 다양한 포트폴리오를 구축할 수 있어 앞으로 10년 동안 이 포트폴리오를 공고히 다지는 것이 목표”라고 강조했다. 둘째는 신약과 정보통신기술(ICT)을 접목하는 것이다. 곽 대표는 “뇌 질환을 약만으로 100% 치료하는 것은 불가능하다”며 “뇌질환으로 인한 사망과 장애를 획기적으로 줄이기 위해서는 진단·예방·치료에 이르기까지 바이오기술과 ICT가 결합해야 시너지가 난다”고 했다.

코로나19 유행으로 급부상한 바이오헬스 산업을 육성하기 위해 정부가 민간투자에 대한 세액공제, 금융 지원 등을 강화한다. 혁신 의료기기 인허가 절차 간소화 등 관련 규제도 줄인다. 백신과 신약 개발을 돕기 위해 지난해 발표됐던 민관 합동 펀드도 올해 5000억원 규모로 조성한다. 윤석열 대통령은 27일 제4차 비상경제민생회의 모두발언에서 “정부는 바이오헬스 산업을 국가 핵심 전략 산업으로 육성할 계획”이라며 “K바이오 백신 허브를 조성하는 등 금융 지원을 확대해 기업들이 블록버스터 신약과 백신 개발에 전념할 수 있도록 지원하겠다”고 밝혔다. 보건복지부가 공개한 ‘바이오헬스 산업 혁신 방안’에 따르면 정부는 ▲바이오헬스 투자 가속화 ▲규제 혁신 ▲혁신 인프라 조성 ▲글로벌 협력 방안 등 4대 정책 과제를 추진한다. 정부는 민간투자 활성화를 위해 인허가, 입지 기반 조성 지원, 세액공제, 금융 지원을 강화한다. 대기업의 국가전략기술 시설 투자 공제율은 6%에서 중견기업 수준인 8%로 높인다. 바이오시밀러(바이오의약품 복제약) 임상 3상 등도 신성장 원천 기술로 지정해 세액공제를 우대한다. 삼성바이오로직스(8조 7000억원), 롯데바이오로직스(1조원) 등 기업은 2026년까지 13조원을 백신·바이오 공장 건설 등에 투자할 계획이다. 문재인 정부 시절 구상했던 ‘K글로벌 백신 펀드’는 ‘K바이오·백신 펀드’로 이름을 바꿔 진행한다. 올해 정부와 국책은행이 1000억원씩, 민간이 3000억원을 투입해 총 5000억원 규모로 조성하고 향후 1조원까지 덩치를 키울 계획이다. 다음달 펀드운용사를 선정하고 모금과 투자 계획을 구체화한다. 이 펀드는 세계무역기구(WTO) 보조금 규정에 따라 정부가 지원할 수 없는 백신·신약 개발을 위한 임상 3상에 집중 투자할 것으로 보인다. 유효물질 발굴부터 임상 2상까지 신약 개발을 지원하는 데는 복지부, 과학기술정보통신부, 산업통상자원부 등 3개 부처가 2030년까지 연구개발비 2조 2000억원(국비 1조 5000억원, 민간 7000억원)을 투자한다. 인공지능(AI)·디지털을 활용하고 피부를 관통하지 않는 혁신 의료기기는 인허가 후 비급여 또는 선별급여로 사용할 수 있게 된다. 혁신 의료기기 지정부터 의료 현장 진입까지 390일이 걸리는 평가 기간은 통합 심사로 절차를 간소화해 80일로 단축한다. 이기일 복지부 2차관은 “규제 완화 대상 기기는 몸에 침습하지 않는 기기로 안정성과 유효성을 고려한 정책”이라고 덧붙였다.

코로나19 유행으로 급부상한 바이오헬스 산업을 육성하기 위해 정부가 민간 투자에 대한 세액 공제, 금융 지원 등을 강화한다. 혁신 의료기기 인허가 절차 간소화 등 관련 규제도 줄인다. 백신과 신약 개발을 돕기 위해 지난해 발표됐던 민관 합동 펀드도 올해 5000억원 규모로 조성한다. 윤석열 대통령은 27일 제4차 비상경제민생회의 모두발언에서 “정부는 바이오헬스 산업을 국가 핵심 전략 산업으로 육성할 계획”이라며 “K-바이오 백신 허브를 조성하는 등 금융 지원을 확대해 기업들이 블록버스터 신약과 백신 개발에 전념할 수 있도록 지원하겠다”고 밝혔다. 보건복지부가 공개한 ‘바이오헬스 산업 혁신 방안’에 따르면, 정부는 ▲바이오헬스 투자 가속화 ▲규제 혁신 ▲혁신 인프라 조성 ▲글로벌 협력 방안 등 4대 정책 과제를 추진한다. 정부는 민간 투자 활성화를 위해 인허가, 입지 기반 조성 지원, 세액공제, 금융지원을 강화한다. 대기업의 국가전략기술 시설 투자 공제율은 6%에서 중견기업 수준인 8%로 높인다. 바이오시밀러(바이오의약품 복제약) 임상 3상 등도 신성장 원천 기술로 지정해 세액공제를 우대한다. 삼성바이오로직스(8조 7000억원), 롯데바이오로직스(1조원) 등 기업은 2026년까지 13조원을 백신·바이오 공장 건설과 생산라인 확대 등에 투자할 계획이다. 문재인 정부 시절 구상했던 ‘K-글로벌 백신 펀드’는 ‘K-바이오·백신 펀드’로 이름을 바꿔 진행한다. 올해 정부와 국책은행이 각 1000억원씩, 민간이 3000억원을 투입해 총 5000억원 규모로 조성하고, 향후 1조원까지 덩치를 키울 계획이다. 다음달 펀드운용사를 선정하고 모금과 투자계획을 구체화한다. 이 펀드는 세계무역기구(WTO) 보조금 규정에 따라 정부가 지원할 수 없는 백신·신약 개발을 위한 임상 3상에 집중 투자할 것으로 보인다. 유효물질 발굴부터 임상 2상까지 신약 개발을 지원하는 데는 복지부, 과학기술정보통신부 등 3개 부처가 2030년까지 연구개발비 2조 2000억원(국비 1조 5000억원, 민간 7000억원)을 투자한다. 인공지능(AI)·디지털을 활용하고 피부를 관통하지 않는 혁신 의료기기는 인허가 후 비급여 또는 선별급여로 사용할 수 있게 된다. 혁신 의료기기 지정부터 의료 현장 진입까지 390일이 걸리는 평가기간은 통합심사로 절차를 간소화해 80일로 단축한다. 이기일 복지부 2차관은 “규제 완화 대상 기기는 몸에 침습하지 않는 기기로 안정성과 유효성을 고려한 정책”이라고 덧붙였다.

유럽과 미국에서 폭염이 지속되는 등 이상 기후 현상이 잦은 가운데 호주에서는 지난 20일 저녁 무렵 하늘이 핑크빛으로 물드는 보기 드문 풍경이 펼쳐졌다. 주부 태미 수모프스키는 22일 영국 BBC 인터뷰를 통해 신약성서의 마지막 편 요한계시록(묵시록)에서 읽은 것과 같은 현상을 목격했다고 말했다. “난 워낙 침착하고 평온한 엄마라 아이들에게 ‘걱정할 게 하나도 없단다’라고 말했다. 하지만 머릿속으로는 ‘지옥이란 이런 건가’ 되뇌었던 것 같다.” 빅토리아주 북부 밀두라 마을 외곽에 있는 카나비스 농장에서 나온 빛이 하늘에 반사된 것 때문에 일어난 일로 밝혀졌다. 하지만 수모프스키의 마음은 엉뚱한 데, 예를 들어 외계인 침공이나 소행성 충돌(추락) 같은 것에 미쳤다. “엄마는 통화 중인데 아빠는 뒤에서 ‘세상이 끝장나고 있으니 난 서둘러 차나 다 마셔야겠다’고 하는 것 같았다. 엄마는 ‘세상이 끝장나는데 당신이 차를 다 마시는 게 뭔 의미가 있냐’고 따지는 것 같았고.” 다른 주민 니케아 챔피언은 처음에 달이 참 밝고 벌겋구나 생각했다. 나중에야 그 빛이 지상에서 뿜어져나온다는 것을 깨달았다. 그녀는 “세상의 종말에 관한 모든 시나리오가 머리에 떠올랐다”며 악한에 관한 TV 시리즈물 ‘스트레인저 팅스(Stranger Things)’를 떠올려 “(주인공인) 베크나, 너냐?”고 되뇌었다고 털어놓았다. 두 여성 모두 근거 없는 얘기를 늘어놓은 셈이다. 의료용 카나비스는 2016년부터 호주에서 합법이 됐지만 향정신성으로는 여전히 금지되고 있다. 재배시설은 그리 늘지 않았고 시설들의 위치도 보안을 이유로 철저히 기밀로 취급되고 있다. 그러나 이 농장에서는 비밀이 감춰지지 않은 셈이다. 시뻘건 빛들은 카나비스 작황을 좋게 돕는다. 대체로 동틀 무렵에는 칠흑같은 어두움이 내려앉는다. 칸(Cann) 그룹 대변인은 그날 밤에는 작업하지 않았다고 밝혔다. 그리고 구름이 잔뜩 낀 밤이었기 때문에 빛들이 “스테로이드의 황혼” 같은 것을 만들어 그 시설로부터 한 시간 떨어진 거리에서도 관측할 수 있었다고 했다. 챔피언은 “웃음을 터뜨렸다. 한결 멋진 일이 될 수도 있었다. 하지만 그냥 의료 목적의 마리화나가 기본적으로 밝은 면을 띨 수 있음을 보여줬다”고 말했다. 수모프스키 역시 가족들이 “한바탕 웃어넘겼다”고 했다. 처음에는 패닉을 겪었지만 빛의 쇼가 보여준 아름다움에 먹먹했다며 “대단한 일이었다고 돌아본다. 그런 일이 더 자주 있었으면 한다”고 덧붙였다.

단국대학교가 코스닥 상장사 ㈜레고켐바이오사이언스와 ‘DKU-LCB 혁신항암신약연구소’를 개소하고 돌연변이 암 정복을 위한 차세대 항암제 공동연구에 나선다. 단국대는 21일 오전 천안캠퍼스에서 김수복 단국대 총장과 김용주 레고켐바이오사이언스 대표가 산학협력관에서 협약을 체결했다고 밝혔다. 이번 협약에 따라 양 기관은 ▲항암 혁신신약 발굴 및 개발 공동연구 ▲위탁연구 및 상호기술 지도 ▲인재양성 프로그램 공동개발 및 운영 ▲시험분석 및 장비시설 공동활용 등 협약사항 추진을 통해 차세대 항암제를 조기에 개발하기로 했다. 양 기관은 단국대 천안 산학협력관에 ‘DKU-LCB 혁신항암신약연구소’를 설립하고, 조정희 교수(의생명공학부)팀의 암 연구역량과 ㈜레고켐바이오사이언스의 항체-약물 접합체(ADC) 기술을 접목해 공동연구를 추진할 계획이다. 김수복 총장은 “독자적 기술과 신약개발 플랫폼을 보유한 기업과의 협업을 통해 항암제 개발의 의미있는 성과를 이루겠다”고 밝혔다. 김용주 레고켐바이오사이언스 대표도 “신약연구개발 전문성과 역량을 극대화해 산학협력 시너지를 창출하는 혁신사례가 될 것으로 기대한다”고 말했다.

종근당은 식품의약품안전처로부터 천연물 신약 위염 치료제 ‘지텍’(성분명 육계건조엑스)의 품목허가를 획득했다고 19일 밝혔다. 지텍은 녹나무와 육계나무의 줄기 껍질을 말린 약재인 육계에 종근당이 자체 개발한 신규 추출법을 적용한 천연물 소재의 급성·만성 위염 치료제다. 종근당은 2013년부터 기존 약물에 대비해 차별화 가능성이 있는 생약 소재와 추출법을 탐색하다 육계의 위염 치료 효능을 확인하고 개발에 착수했다. 전임상에서 항염증, 위에서 점액 분비를 촉진하는 효과 등을 확인하고 본격적으로 임상에 착수해 임상 2상에서 위약 및 기존 합성의약품, 천연물의약품 대비 우수한 위염 개선 효과를 확인했다. 2019년 10월부터 진행된 임상 3상은 기존 약물 대비 우월성을 입증하는 방향으로 진행됐다. 국내 위염 환자 242명을 지텍 투여군과 대조약(애엽 95% 에탄올연조엑스) 투여군으로 나눠 분석한 결과 기존 치료제 대비 우수한 위염 치료 효과를 확인했다. 종근당 관계자는 “일본을 포함한 다수 국가와 해외 진출을 협의하는 중”이라면서 “국내에서 건강보험 등재 절차와 발매 준비를 마친 후 출시할 계획”이라고 밝혔다. 국내 위염 치료제 시장은 연간 3500억원에 달한다.

18일(이하 현지시간) 오전 9시 30분쯤 스페인 수도 마드리드를 출발해 북서부 갈리시아 지방의 라코루냐 페롤로 향하던 열차가 카스틸라 이 레온 자치구 자모라주 사나브리아에 멈춰 섰다. 철로로부터 얼마 떨어지지 않은 곳에서 시뻘건 불길이 치솟고 있었기 때문이다. 흡사 신약성서 마지막 요한계시록에 나오는 불지옥 같은 모습에 승객들은 안절부절하지 못했다. 몇 분 뒤 이 열차의 운행은 재개됐지만, 승객들은 평생 겪어보지 못한 공포에 몸서리를 쳤다. 일간 엘 파이스는 국영철도회사 렌페가 이날 오후 1시 마드리드와 갈리시아를 잇는 열차 운행을 잠정 중단했다고 전했다. 렌페는 “현재로선 승객 안전을 보장할 수 없다”며 “우회로를 통해 대체 열차를 운행할 계획”이라고 밝혔다. 스페인 북부의 이날 최고 기온은 무려 섭씨 43도였다. 프랑스와 포르투갈, 스페인, 그리스의 산불은 여전히 타올라 수천명이 정든 집을 버리고 떠나야 했다. 영국은 19일 기상 관측 이래 가장 높은 기온이 관측될 것으로 예측됐다. 전문가들은 프랑스 곳곳이 ‘열파 묵시록(heat apocalypse)’을 겪게 될 것이라고 전망했다. 스페인 북서부 자모라 지방에서는 숲에서 일어난 화재 때문에 2명이 숨졌고, 열차들이 철로 근처까지 덮친 산불 때문에 운행 중단됐다. 포르투갈 북부 화재 현장을 벗어나려던 어르신 커플이 미처 피하지 못해 목숨을 잃었다. 프랑스 서부 낭트의 최고 기온이 42도로 기록됐다. 최근 산불 탓에 3만명 넘게 살던 집을 등졌다. 한 동물원은 1000마리의 동물을 다른 곳으로 옮겼다. 관광객들이 몰리는 남서부 지롱드 지방은 가장 극심한 피해를 입었다. 지난 12일 이후 1만 7000에이커 가까운 토지를 망가뜨린 불길을 잡느라 프랑스 전역에서 달려온 소방관들이 분투하고 있다. 장룩 글레이제 지롱드 지방 대표는 “머리에 떠오른 생각은 괴물이었다. 문어 같은 괴물이다. 점점 커지고 앞으로 뒤로 양 옆으로 커지는 괴물이다. 기온 때문에, 바람 때문에, 공중의 물 부족 때문에 괴물이며, 맞서 싸우기도 힘들다”고 털어놓았다. 스페인의 폭염 관련 사망자를 매일 집계하는 카를로스 3세 연구소에 따르면 지난 10일부터 16일까지 일주일간 온열 질환으로 사망한 사람은 510명에 달했다. 산불 현장을 찾은 페드로 산체스 스페인 총리는 “기후 변화가 사람을 죽이고, 생태계와 생물 다양성을 죽이고 있다”며 “불에 탄 산림 7만㏊는 지난 10년 평균의 곱절 규모”라고 우려했다. 포르투갈 보건부는 지난 16일까지 659명이 온열 질환으로 사망했다고 밝혔다고 로이터 통신이 전했다. 두 나라만 합쳐도 1100명 이상이 목숨을 잃은 셈이다.

종근당은 식품의약품안전처로부터 천연물 신약 위염 치료제 ‘지텍(성분명 육계건조엑스)’의 품목허가를 획득했다고 19일 밝혔다. 지텍은 녹나무와 육계나무의 줄기 껍질을 말린 약재인 육계에 종근당이 자체 개발한 신규 추출법을 적용한 천연물 소재의 급·만성 위염 치료제다.종근당은 2013년부터 기존 약물 대비 차별화 가능성이 있는 생약 소재와 추출법을 탐색하다 육계의 위염 치료 효능을 확인하고 개발에 착수했다. 전임상에서 항염증, 위에서 점액분비를 촉진하는 효과 등을 확인하고 본격적으로 임상에 착수해 임상 2상에서 위약과 기존 합성의약품, 천연물의약품 대비 우수한 위염 개선 효과를 확인했다. 2019년 10월부터 진행된 임상 3상은 기존 약물 대비 우월성을 입증하는 방향으로 진행됐다. 국내 위염 환자 242명을 지텍 투여군과 대조약(애엽95%에탄올연조엑스) 투여군으로 나눠 분석한 결과 기존 치료제 대비 우수한 위염 치료 효과를 확인했다. 종근당 관계자는 “일본을 포함한 다수 국가와 해외 진출을 협의 중에 있다”면서 “국내에서 건강보험 등재 절차와 발매 준비를 마친 후 출시할 계획”이라고 밝혔다. 국내 위염 치료제 시장은 연간 3500억원에 달한다.

오리온이 중국 ‘백신 사업’의 근거지가 될 생산 공장 부지를 확보했다. 이로써 허인철(사진) 부회장이 이끄는 바이오 신사업에도 탄력이 붙을 전망이다.오리온홀딩스는 중국 내 합자법인 ‘산둥루캉하오리요우생물기술개발유한공사’(산둥루캉하오리요우)가 중국 산둥성, 지닝시와 ‘중국 백신 개발사업 지원·협력 계약’을 체결했다고 13일 밝혔다. 이 계약으로 산둥루캉하오리요우는 지닝시 고신구 바이오 산업단지 내에 약 4만 9600㎡(1만 5000평) 규모의 백신 생산공장 부지를 확보하게 됐다. 2024년 완공을 목표로 약 900억원을 투자한다. 오리온홀딩스는 합자법인을 통해 글로벌 백신기업 ‘큐라티스’와 함께 ‘결핵 백신’을 개발하고 있다. 현재 백신공장 설계에 착수했으며 공장이 완공되면 빠르게 임상시험을 진행한다는 목표다. 산둥성과 지닝시는 결핵 백신 개발과 상용화를 위해 공장 생산설비 구축과 인허가 등을 지원한다. 오리온은 본업인 제과 매출의 가장 큰 비중을 차지하는 중국에서 바이오 시장의 확장 가능성을 높이 평가하고 지난해 5월부터 대장암 진단키트, 결핵 백신 등 관련 시장 진출을 준비해 왔다. 지난 30년간 제과 사업을 벌이며 쌓은 높은 브랜드 신뢰도를 이용해 진입 장벽이 높은 중국 제약바이오 유통 사업을 공략하겠다는 목표다. 오리온이 신성장 동력으로 점찍은 바이오 사업은 허 부회장이 주도한다. 그는 지난 3월 정기 주주총회에서 “결핵 백신 임상 인허가 후속 절차를 신속히 추진하고 신규 유망 기술을 지속 발굴해 바이오를 오리온 그룹의 신성장동력으로 키우겠다”고 강조한 바 있다. 오리온은 바이오사업 역량을 키운 뒤 장기적으로는 합성의약품과 신약 개발 등으로 사업 영역을 확대할 방침이다.

●양극재·분리막 등 전기차 배터리 소재에 투자 계획LG화학이 배터리 소재 사업 경쟁력 강화와 투자 재원 확보를 위해 3억달러(약 3900억원) 규모의 글로벌 ‘그린본드’(녹색채권)를 발행했다고 8일 밝혔다. 그린본드는 글로벌 금융시장에서 동시에 발행돼 유통되는 국제 채권으로, 발행대금의 용도가 기후변화·재생에너지 등 친환경 프로젝트 및 인프라 투자에 한정된다. LG화학은 그린본드로 확보한 자금을 양극재, 분리막 등 전기차 배터리 소재 관련 분야에 전액 투자할 계획이다. 앞서 LG화학은 지난 1월 LG에너지솔루션 기업공개(IPO) 당시 구주 매출을 통해 확보한 2조 5000억원을 포함해 이번 그린본드 발행, 시설대금 차입 등으로 올해에만 총 3조 5000억원 규모의 투자 재원을 확보할 전망이다. LG화학은 앞서 지난 1분기 실적발표를 통해 매년 4조원 규모의 시설투자를 집행해 나갈 계획이라고 밝힌 바 있다. 달러(USD)로 발행되는 이번 그린본드는 3년 만기 3억달러의 단일 채권이고, 금리는 미국 3년물 국채금리 3.036%에 1.400%를 더한 고정금리 4.436%로 결정됐다. ●3년 만기 단일 채권…신성장동력 재원 확보LG화학은 불안정한 국제 정세와 미국의 기준금리 인상에 따른 투자심리 악화에도 불구하고 3대 신성장동력(친환경·전지소재·글로벌 신약) 사업과 관련해 투자자들로부터 긍정적인 반응을 이끌어내며 경쟁력 있는 조건으로 외화를 조달할 수 있게 됐다. 전세계 81개 기관 투자자로부터 10억달러 규모의 매수 주문이 몰린 것은 물론 지난 1월 글로벌 신용평가사 S&P는 LG화학의 신용등급 전망을 BBB+(S안정적)에서 BBB+(긍정적)로, 지난 2월 무디스는 Baa1(긍정적)에서 A3(안정적)로 상향 조정함에 따라 LG화학은 예상보다 개선된 조건으로 그린본드를 발행하게 되었다. 한편, LG화학은 2019년 전세계 화학기업 최초로 15억 6000만달러의 글로벌 그린본드 발행을 시작으로 지난해 6월, 10억달러의 그린본드를 추가로 발행했다. 2019년에는 5년 6개월 만기 5억달러와 10년 만기 5억달러, 4년 만기 5억유로 등 총 3개의 채권으로 구성됐다. 2021년에는 5년과 10년으로 만기를 구성해 각각 5억달러씩 발행했다.

B형 간염은 바이러스에 감염돼 간에 염증이 생기는 질환이다. 초기에 항바이러스제를 이용하면 완치가 가능하지만 치료시기를 놓쳐 만성 B형 간염 상태로 넘어가면 간경화와 간암으로 진행하는 경우가 많다. 실제로 간암 환자의 70%가 만성 B형 간염에서 시작된 것으로 분석됐다. 국내에서도 약 40만명이 만성 B형 간염을 앓고 있을 것으로 추정되고 있으며 완치율은 5%에 불과하다. 이 때문에 만성 B형 간염 치료제 개발이 시급한 상황이다. 광주과학기술원(GIST) 화학과, 한국생명공학연구원, 국립암센터, 서울대 약대 공동 연구팀은 B형 간염 바이러스가 만성화로 진행되는 것을 막아줄 수 있는 고리 형태의 단백질 기반 약물을 개발했다고 7일 밝혔다. 이 연구 결과는 생화학 분야 국제학술지 ‘생물유기·의약화학’(Bioorganic and Medicinal Chemistry)에 실렸다. 만성 B형 간염을 치료하기 위해서는 바이러스 발달 초기 단계에서 간세포 내 침입을 최대한 억제하는 것이 중요하다. 류머티스 관절염 치료에 활용되는 사이클로스포린A가 바이러스 침투를 막는 효과가 있는 것으로 확인돼 미국 식품의약국(FDA)에서 만성 B형 간염 치료제로 허가받았다. 문제는 사이클로스포린A 기반 물질은 합성이 쉽지 않고 부작용과 독성 문제가 있다는 점이다. 이에 연구팀은 사이클로스포린A와 구조가 비슷한 사이클로스포린O를 뼈대로 삼고 아미노산 일부를 펩타이드와 비슷한 펩토이드로 바꿨다. 연구팀이 새로 합성한 물질은 사이클로스포린A와 B형 간염 바이러스 침입 억제 효과는 유사하게 유지하면서도 합성은 쉽다는 장점이 있다. 또 사이클로스포린A에서 발생하는 부작용과 독성문제도 해결했다. 연구를 이끈 서지원 GIST 교수는 “이번 연구는 신약 개발에서 중요한 분자 플랫폼인 고리형 펩타이드를 이용한 신약 개발에 중요한 디자인 원리를 제시했다”며 “고리형 펩타이드 구조는 항바이러제를 비롯해 다양한 감염병 치료제 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

‘괴질균’ 한탄·서울바이러스 규명노벨과학상 유력 후보자로 거론한국을 대표하는 바이러스 학자이자 노벨상 유력 후보로 자주 거론됐던 이호왕 고려대 명예교수가 5일 별세했다. 94세. 1928년 함경남도 신흥에서 출생한 고인은 1954년 서울대 의대를 졸업한 뒤 미국 미네소타대에서 의학 석사·박사 학위를 취득했다. 1960년 귀국한 뒤 미군 연구비를 지원받아 당시 주한미군들에게서 유행했던 ‘유행성 출혈열’ 연구를 시작했다. 유행성 출혈열은 들쥐, 집쥐 등을 통해 감염돼 두통, 근육통, 발열 등 증상이 나타나는 법정 감염병이다. 1970년대까지만 해도 감염 원인을 정확히 몰라 정체불명의 괴질로 불렸다. 고인은 에이즈, 말라리아와 함께 세계 3대 전염성 질환으로 일려진 유행성 출혈열의 병원체인 한탄바이러스와 서울바이러스를 세계 최초로 발견하고 이들을 포괄하는 새로운 병원균을 ‘한타바이러스’라고 이름을 붙였다. 한타바이러스는 한국인이 발견한 최초의 병원성 미생물로 1950년대 한국전쟁 당시 격전지이자 바이러스가 처음 발견된 한탄강 이름을 딴 것이다. 고인은 바이러스 발견뿐만 아니라 1989년 유행성 출혈열 진단법을 개발하고 1990년에는 예방 백신인 한타박스를 세계 최초로 개발했다. 1991년 상용화되기 시작한 한타박스는 ‘대한민국 신약 1호’로도 잘 알려져 있다. 고인은 병원체 발견에서 진단, 백신 개발까지 완성한 세계 최초의 과학자다. ‘한국의 파스퇴르’라는 별명을 가진 그의 연구 업적은 전 세계 대학에서 배우는 모든 의학 및 생물학 교과서에 실려 있다. 이 때문에 1976년 노벨생리의학상을 수상한 대니얼 가이듀섹 교수에 의해 처음 노벨생리의학상 후보자로 추천받은 이후 꾸준히 유력 후보자로 거론돼 왔다. 외국 과학계에서도 ‘한국에서 노벨과학상 수상자가 나온다면 1호는 바로 이호왕 박사’라는 평가를 해 왔다. 고인은 고려대 의과대학장, 대한민국학술원 회장을 역임하고 미국 최고민간인공로훈장, 태국 프린스 마히돌상, 일본 닛케이 아시아상, 과학기술훈장 창조장 등을 수상했다. 유족은 부인 김은숙씨와 이성일 성균관대 공대 교수, 이근 서울대 국제대학원 교수다. 빈소는 고려대 안암병원이며 발인은 7일이다.

신약을 개발할 때 약효보다 더 중요한 것은 유해성 여부이다. 신약 물질의 유해성을 파악하기 위해서는 세포나 동물을 이용한 전임상실험을 거쳐야 하지만 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 국내 연구진이 전임상실험 없이 분자 구조만으로도 유해성을 예측할 수 있는 방법을 찾았다. 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 연구팀은 심장박동을 조정하는 유전자 채널의 활동을 방해하는 약물을 사전에 파악할 수 있는 인공지능(AI) 예측 기술을 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘생물정보학 브리핑’(Briefings in Bioinformatics)에 실렸다. 과학자들은 각종 질병 치료를 위한 약물 개발에 나서고 있다. 많은 신약 후보물질들은 임상시험 과정에서 다양한 부작용으로 신약 개발로 이어지지 못하는 경우가 많다. 특히 약물을 투여했을 때 심장의 활동 조절을 방해해 정상적인 심장박동 시스템을 무너뜨려 치명적 부작용이 생기는 심장 독성은 대표적인 부작용이다. 연구팀은 심장 부정맥을 유발할 수 있는 hERG 채널 저해제 관련 기존 예측 연구들에서는 사용되지 않은 빅데이터를 이용해 인공지능을 학습시켰다. 이를 통해 다양한 화합물 구조에 익숙해 분자 구조만으로도 문제를 예측할 수 있는 인공지능 기술을 개발했다. 지금까지 알려진 다양한 신약 개발 예측 인공지능 모델과 비교해 예측 신뢰도가 30% 이상 높다는 것이 확인됐다. 또 이번 기술은 신약 후보물질의 분자 구조 중 독성 원인이 되는 부분을 구체적으로 제시할 수 있다는 장점이 있다. 남호정 GIST 교수는 “약물 개발 초기 단계에서 약물의 심장 독성 유발 가능성을 높은 정확도와 신뢰도로 예측해 신약 개발 단계의 효율성, 약물 안정성 확보에 기여할 수 있는 중요한 연구”라며 “신약 개발 단계에서 시행착오를 획기적으로 줄여 신약개발 기간을 단축하는 데 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다.

광주과학기술원(지스트) 전기전자컴퓨터공학부 남호정 교수 연구팀은 심장박동을 조정하는 유전자 hERG(human ether-à-go-go-related gene) 채널의 활동을 방해하는 약물을 개발 단계에서 파악할 수 있는 인공지능 예측 기술을 개발했다고 4일 밝혔다. 항암제 등 약물에 의한 심장 독성은 신약 개발에서 큰 난제로 꼽힌다. 독성 유발 잠재성을 평가하기 위한 가장 좋은 방법은 사람의 세포나 조직을 이용하는 것인데, 심장의 경우 일부를 잘라내는 수술이 매우 드물고 세포 분리 및 배양이 어려워 독성(毒性) 평가에 활용하는 것은 매우 어렵다. 또한 신약 개발 단계 중 전임상 단계에서 이뤄지는 생물학적·화학적 검증은 시간과 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 연구팀은 심부정맥을 유발할 수 있는 ‘hERG 채널 저해제’ 예측을 위한 인공지능 기술을 개발하고, 기존 인공지능 모델과 비교해 높은 정확성·신뢰성·해석성을 확보(비교모델 대비 균형 정확도 3~18% 향상)하는 데 성공했다. 남호정 교수는 “이번 연구는 약물 개발 초기 단계에서 약물의 심장 독성 유발 가능성을 높은 정확도와 신뢰도로 예측함으로써 신약 개발 단계의 효율성 및 약물 안정성 확보에 크게 기여할 수 있는 중요한 연구”라고 강조했다.

호주에 서식하는 동부 갈색 뱀 (eastern brown snake)은 호주에서 발생하는 뱀 물림 사망 사고의 60%를 차지하는 치명적인 독사다. 하지만 과학자들은 이 뱀의 독에 들어 있는 독성 물질에서 생명을 살릴 수 있는 새로운 신약 후보 물질을 찾아냈다.  호주 퀸즐랜드 대학의 과학자들은 뱀독에 들어 있는 여러 가지 화학 물질 가운데 피를 빠르게 응고시키는 물질 두 가지에 주목했다. 사실 뱀독을 비롯한 자연계의 여러 독은 하나의 독이 아니라 몇 가지 화학 물질들의 혼합물일 때가 많다. 특히 사냥감을 죽일 뿐 아니라 먹기 편하게 만들기 위해 뱀 독은 수십 가지 화학 물질을 지니고 있다.  이 중에서 혈액을 빠르게 응고시키는 물질은 사냥감을 빠르게 죽이는 목적이다. 뱀독이 혈액을 빠르게 굳게 만드는 비결은 여러 단계를 거치지 않고 거의 마지막 단계에서 혈액 응고 물질을 활성화시키는 에카린(ecarin)과 이렇게 응고된 혈전이 녹는 것을 방지하는 항섬유소 용해제인 텍스틸리닌 (textilinin)을 혼합해 사용하는 것이다.  상처가 났을 때 피가 멈추지 않으면 과다 출혈로 죽게 된다. 따라서 인체는 혈액을 굳게 만드는 혈액 응고 시스템을 통해 과다 출혈을 방지한다. 문제는 그렇다고 아무 때나 피가 굳으면 더 위험하다는 점이다. 그래서 혈액 응고 과정은 상당히 복잡한 단계를 거쳐 신중하게 일어난다. 그리고 이미 기능이 없거나 잘못 응고된 혈전은 녹이는 섬유소 용해제가 존재한다. 에카린은 혈액 응고 과정 대부분을 건너뛰고 거의 마지막 단계인 프로트롬빈 -> 트롬빈 과정을 직접 수행한다. 그리고 텍스틸리닌은 이렇게 생성된 혈전이 녹는 것을 막아 혈관을 빠르게 막는다.  당연히 이 독성 물질을 그대로 사람에게 사용할 순 없기 때문에 연구팀은 더 안전하고 통제하기 쉬운 유전자 재조합 버전의 약물을 개발했다. 연구팀은 이 두 가지 물질을 혼합할 경우 혈액 응고 속도가 3배 정도 빨라지고 출혈량도 5배나 감소하는 것을 확인했다.  전쟁, 혹은 사고 등으로 인한 중증 외상 환자의 사망 원인 중 40%는 과다출혈이다. 만약 병원에 도착하기 전 응급으로 출혈 부위를 신속하게 막을 수 있다면 생존율을 상당히 높일 수 있다. 이런 이유로 많은 연구자들이 환자에게 부작용이 적고 원하는 출혈 부위만 선택적으로 막을 수 있는 강력한 지혈제를 개발하기 위해 노력하고 있다. 뱀독이 이런 노력에 도움이 될 수 있을지 앞으로 연구 결과가 주목된다.