◇서울캠퍼스 △기획부총장 겸 건학120주년 기념사업단장 정영식 △교무부총장 김용현 △연구부총장 겸 산학협력단장 강규영 △BMC부총장 성정석 △비서실장 박찬규 △대외협력처장 이경철 △서울캠퍼스 건학위원회 사무국장(TF) 조영일 △미래캠퍼스 추진단장 오충현 △기획처장 겸 대학혁신지원사업단장(TF) 겸 캠퍼스타운사업단장(TF) 겸 LINC3.0사업단장(TF) 전병훈 △디지털정보처장 황승훈 △국제처장 박선영 △교원인사처장 김현석 △교무처장 민세진 △학생처장 이수예 △입학처장 박종배 △중앙도서관장 서왕모(정도) △산학협력단 연구기획본부장 박정훈 △산학협력단 산학운영본부장 김관호 △대학원장 김승용 △영상대학원장 겸 문화예술대학원장 겸 예술대학장 양윤호 △언론정보대학원장 겸 국제정보보호대학원장 김용환 △불교대학원장 겸 불교대학장 우제선 △문과대학장 김춘식 △이과대학장 양우철 △법무대학원장 겸 법과대학장 임규철 △행정대학원장 겸 사회과학대학장 황재현 △경찰사법대학원장 겸 경찰사법대학장 겸 미래융합대학장 이창한 △경영전문대학원장 겸 경영대학장 정욱 △바이오시스템대학장 겸 학술림관리소장 김대영 △공과대학장 박현창 △첨단융합대학장 장재원 △교육대학원장 겸 교육서비스과학대학원장 겸 사범대학장 겸 미래융합대학원장 박선형 △약학대학장 이경 △다르마칼리지 학장 겸 열린전공학부장 조상식 △행정대학원.사회과학대학 부학(원)장 현정환 △경영전문대학원.경영대학 부학(원)장 임성묵 △공과대학 부학장 겸 공과대학 공학교육혁신센터장 이세연 △교육대학원.교육서비스과학대학원.사범대학 교학부장 겸 사범대학 교직부장 윤종필 △기획처 평가감사실장 겸 대학혁신지원사업단(TF) IR성과분석팀장 박청규 △박물관장 임영애 △교무처 교수학습혁신센터장 안홍민 △학생처 카운슬링센터장 최상미 △학생처 참사람사회공헌센터장 이주원 △인권센터장 최봉석 △SW교육원장 임대운 △산학협력단 산학운영본부 공용기기원장 김종필 △산학협력단 산학운영본부 전임상효능평가센터장 서영권 △산학협력단 창업기술본부 창업교육센터장 겸 캠퍼스타운사업단(TF) 스타트업센터장 겸 LINC3.0사업단(TF) 창업교육센터장 이창영 △산학협력단 창업기술본부 기업협업센터장 김민수 △산학협력단 창업기술본부 BMC창업보육센터장 김진식 △바이오자원생태농장장 이병무 △과학영재교육원장 권영은 △LINC3.0사업단(TF) 산학교육센터장 강주현 △LINC3.0사업단(TF) 산학연협업센터장 오제민 이상 3월 1일자

차 의과학대학교 분당차병원 암센터 혈액종양내과 김찬, 전홍재 교수와 이원석 연구교수 연구팀은 먹는(경구용) 항암 레오바이러스를 이용해 장내 마이크로바이옴(미생물 체계)을 재구성해 항암 면역 반응을 효과적으로 유도하는 것을 규명한 연구 결과를 발표했다. 이번 연구는 캐나다 오타와대학 연구팀과 공동연구로 수행해 국제 저명 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 게재됐다. 항암 바이러스는 암세포를 선택적으로 감염시키고 파괴해 항암 면역 반응을 유발하는 항암치료제다. 이 중 하나인 레오바이러스는 다양한 암종의 전임상 및 임상 시험에서 주사 또는 정맥주사를 통해 투여하는 방법으로 진행돼 왔다. 그러나 바이러스 약물 주입의 어려움 및 혈중 비활성화 등의 한계로 암환자에서 만족스러운 치료 효과를 이끌어내는데 어려움이 있었다. 이에 김찬·전홍재 교수 연구팀은 다발성 종양이 있을 경우 레오바이러스의 경구용(먹는) 투여가 종양에 직접 투여하는 것보다 3배 이상 우월한 항암효과를 보이는 것을 확인했다. 특히 경구 투여된 항암 레오바이러스가 소장 끝에 위치한 파이어 판(Peyer’s patch)1)에서 면역계와 상호작용하고, 점막단백질세포 접착 분자를 발현하는 특수한 장내 혈관을 통해 소장 점막 내 면역글로불린 A(IgA) 항체 분비 세포를 증가시키는 것을 확인했다. 그 결과 장으로 분비되는 IgA 항체가 장내 마이크로바이옴을 재구성해 종양내부의 항암 면역 반응을 증강시키는 것을 확인했다. 특히 항암 레오바이러스 치료 시 대장암을 공격하는 킬러세포인 CD8 T세포가 대조군 대비 2배 이상 수가 증가했다. 더 나아가 대장암 생쥐 모형에 경구용 항암 레오바이러스를 PD-1 및 CTLA-4 면역관문억제제와 병합 치료할 경우 종양의 완전관해를 유도해 지속적인 항암 면역을 형성하는데도 효과적이었다. 김 교수는 “이번 연구는 경구용 항암 레오바이러스가 효과적이고 강력한 항암면역 치료 전략임을 보여주었으며, 이를 통해 새로운 암 치료법의 가능성을 제시한 의미 있는 연구”라며 “경구용 항암 바이러스 투여는 대장암이나 간암과 같은 소화기암에 특히 효과적일 것으로 기대된다”고 말했다.

단국대병원 손혜주·서울아산병원 김재승 교수 연구팀, ‘세계 최초’ 입증 단국대병원(병원장 김재일)은 손혜주 교수팀(핵의학과)이 공동으로 진행한 연구에서 비유전적 생활 습관 요인이 유전성 치매의 발병시기를 늦출 수 있다는 사실을 세계 최초로 입증했다고 29일 밝혔다. 이번 연구는 유전성 치매 증상이 나타나는 나이가 단순히 유전적 요인만으로 결정되는 것이 아니라 개인 노력으로 조절할 수 있는 부분이 있다는 사실을 입증한 것이다. 단국대병원에 따르면 손 교수팀은 서울아산병원 핵의학과 김재승 교수팀과 공동으로 ‘우성 유전 알츠하이머병 네트워크(DIAN, Dominantly Inherited Alzheimer Network)’ 코호트 국제 연구에서 회복탄력성(resilience)을 높이는 코호트 국제 연구를 진행했다. 일반적으로 유전성 치매로 알려진 우성 유전 알츠하이머병(ADAD)은 일반적인 치매보다 30~50대에 발병하며, 전체 알츠하이머 환자의 1%도 안 되는 드문 유형이다. 이 병은 특정 치매 유전자 돌연변이에 의해 발생하며, 부모와 비슷한 나이에 발병하는 경향이 있다. 기존 연구는 건강한 생활 습관을 유지해 회복탄력성을 높이는 것이 일반 노인들의 치매 위험을 줄이는 데 도움이 된다는 사실을 밝혔다. 하지만 유전성 치매에서도 비유전적 생활 습관이 증상 발병 나이를 늦출 수 있는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 2009~2018년까지 유전성 치매 환자와 가족 529명을 임상·인지 검사, 뇌척수액에서 측정한 타우 단백질 수치, 운동, 사회 활동, 삶의 경험 및 행동 양식을 분석했다. 연구 결과 알츠하이머병의 주요 발병 원인으로 알려진 타우 단백질 수치가 높아도 인지 기능을 유지한 ‘높은 회복탄력성 그룹’은 치매 증상을 보이는 그룹보다 인지적으로 활발하고 사회적으로 통합된 삶을 살았다. 성실하게 살아온 삶의 경험은 발병이 임박한 후기 전임상 시기에서도 치매 발병 나이를 늦추는 독립적인 요인으로 작용한다는 사실도 밝혀냈다. 이번 연구는 미국 워싱턴 대학교 의과대학, 하버드 의과대학 등 세계 10개국, 20개 이상의 권위 있는 치매 연구기관들이 참여했다. 손혜주 교수는 “성실성은 자신과 타인에 대한 책임감을 갖고 꾸준히 주어진 일에 최선을 다하는 삶의 태도를 의미하며 개인의 의지와 노력으로 조절이 가능한 중요한 치매 예방 요인”이라고 설명했다. 연구 결과는 미국신경과학회 공식 학술지인 Neurology에 ‘우성 유전 알츠하이머병 환자에서 회복탄력성과 관련된 삶의 경험이 치매 발병 연령의 개인 간 편차와 가지는 연관성’(Association of Resilience-Related Life Experiences on Variability in Age of Onset in Dominantly Inherited Alzheimer Disease) 제목으로 9월호에 게재됐다.

-리만코리아의 연구개발기업 에스크랩스, 한국생명공학연구원과 협력 연구 통해 루테인, 카로테노이드 함유 클로렐라 추출물의 눈 건강기능에 대한 탁월한 효능 확인-클로렐라 추출물 인체적용 시험 돌입… 눈 건강기능식품 개발 및 사업화 추진 리만코리아의 연구개발기업 ‘에스크랩스’가 ‘한국생명공학연구원’(이하 생명연) 세포공장연구센터 김희식 박사 연구팀과 지속적인 공동연구를 통해 루테인, 카로테노이드 함유 ‘클로렐라 추출물’의 눈 건강기능 효과를 입증했다고 밝혔다. 에스크랩스는 생명연을 비롯한 산학연 공동 연구팀을 구성하고, 고함량의 루테인 및 카로테노이드가 함유된 ‘클로렐라 추출물’을 기반으로 하는 눈 건강기능식품 소재 개발을 목적으로 균주 개발, 생산 공정 확립, 효능 입증 등의 다양한 연구를 진행해 왔다. 특히, 전임상 연구를 통해 클로렐라 추출물이 기존 루테인 원료와 비교했을 때 망막 관련 세포의 광산화에 의한 손상 억제 효과가 2배 이상 높다는 점을 확인하고, 소량의 클로렐라 추출물 복용으로도 실험용 쥐의 손상된 망막이 회복되는 등 눈 건강 관련 탁월한 효능을 입증했다. 클로렐라 추출물은 비건 소재이자 건강기능식품의 주원료로 잠재력이 높을 뿐만 아니라 기존 눈 건강기능식품의 주요 소재인 ‘마리골드’(금잔화) 유래 루테인 추출물을 대체할 수 있는 바이오 소재로 각광받고 있다. 에스크랩스는 해당 연구 결과를 기반으로 연세 의료원 세브란스 병원(안과, 이승규 교수)과 클로렐라 추출물의 눈 건강 개선 효과 및 안전성 평가를 위한 인체 적용 연구 계약을 체결하고, 2년간 인체 적용 시험을 진행할 계획이다. 에스크랩스 관계자는 “본 연구 결과와 인체 적용 시험을 바탕으로, 식약처로부터 ‘눈 건강기능식품’ 인증을 받기 위해 각고의 노력을 다하고 있다”며, “향후 리만코리아의 건강기능식품 브랜드 ‘라이프닝’을 통해 제품으로 출시할 계획이다.”라고 전했다. 한편, 이번 연구를 진행한 에스크랩스는 ‘리만코리아’의 고기능성 스킨케어 브랜드 ‘인셀덤’과 비건뷰티 ‘보타랩’, 건강기능식품 브랜드 ‘라이프닝’에 대한 원료 개발 및 연구를 수행하는 기업이다.

체외 혈액에서 염증반응을 일으키는 물질만 제거할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 환자와 유사한 실험조건에서도 뛰어난 치료 효과를 나타내 패혈증 치료의 새로운 길을 제시할 것으로 보인다. 울산과학기술원(UNIST)은 바이오메디컬공학과 강주헌·주진명 교수팀과 분당서울대학교병원 응급의학과 이재혁 교수팀이 적혈구-초상자성 나노입자 기반 체외 혈액정화 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이 기술은 초상자성 나노입자를 활용해 패혈증의 원인 물질을 제거할 수 있다. 패혈증은 박테리아, 바이러스 등 감염에 대한 인체의 전신성 이상 염증 반응이다. 주요 장기에 기능 부전을 일으켜 높은 치사율을 동반하지만, 지금까지 뚜렷한 치료법이 존재하지 않았다. 강주헌 교수팀은 2022년 선행 연구를 통해 유사한 기술을 개발했다. 니켈, 철과 같은 자성 나노입자가 체외로 순환하는 환자의 혈액과 반응해 병원체를 포획하게 한 다음, 외부 자기장으로 염증 반응을 일으키는 물질을 혈액에서 제거해 패혈증을 치료하는 방법이다. 그러나 자기장에 의해 끌려오는 힘인 자화율이 낮아 수 리터의 체외 혈액을 정화하기 어려운 점 등 실제 임상에서 기술적 한계를 보였다. 이번 연구에서는 이론적으로 성인 환자의 전혈을 1시간 안에 정화하는 데 필요한 자성 나노입자의 크기, 크기 분포 등을 계산하고, 최적화 값을 예측했다. 또 새로운 수열 합성법으로 기존보다 자화율과 입자의 균일도가 높은 초상자성 나노입자를 합성했다. 연구팀은 초상자성 나노입자에 적혈구 세포막 기술을 입혀 기능성 초상자성 나노입자를 개발, 혈액 속 병원균을 시간당 6ℓ의 빠른 유속에서도 쉽게 제거할 수 있었다. 이 기술은 돼지 모델을 통한 전임상실험에서 치료 효과와 유효성이 검증됐다. 강 교수는 “실제 의료 현장에서 사용할 수 있도록 의료 기기 인증 등을 계획 중”이라며 “사전 진단 없이 다양한 종류의 병원체를 제거할 수 있기 때문에 신·변종 감염병 유행에 대응할 수 있는 새로운 개념의 감염병 치료 기술로 개발할 계획이다”고 말했다. 연구 결과는 와일리(Wiley) 출판사에서 발간하는 국제 학술지 ‘스몰 메소드’에 실려 17일 정식 출판됐다. 연구는 삼성전자미래기술육성센터, UNIST, 과학기술정보통신부 한국연구재단 기초연구실지원사업, 중견연구자지원사업, 보건산업진흥원 치매극복연구개발사업, 포스코청암재단의 지원을 받았다.

알파고는 2015년에서 2017년 사이 이세돌 9단을 포함한 정상급 바둑 기사를 연달아 이기면서 바둑 같이 추상적인 사고가 필요한 영역에서도 사람을 능가하는 인공지능(AI)이 가능하다는 사실을 보여줬습니다. 당시 엄청난 충격이었지만, 이때만 해도 AI가 구체적으로 어떤 분야에서 사람을 돕거나 대신할 수 있는지는 분명치 않았습니다. 하지만 최근 챗지티피(ChatGPT)와 같은 생성형 AI가 등장하면서 이제 AI는 21세기 산업 혁명에 비유되고 있습니다. 그전에는 사람만 할 수 있었던 글쓰기나 대화, 이미지 생성, 영상 생성, 음악 작곡 등 여러 가지 추상적 작업을 AI가 대신하거나 보조할 수 있는 시대가 됐습니다. 과학계에서도 생성형 AI에 대한 논의가 활발합니다. 초기에는 생성형 AI를 이용한 논문 생성 등의 위험성이 거론됐다면, 현재는 이를 연구에 적절히 활용하는 사례들이 늘어나고 있습니다. 예를 들어 신약 개발에서 앞으로 생성형 AI의 역할이 커질 것으로 예상됩니다. 스탠퍼드 대학의 카일 스완슨이 이끄는 스탠퍼드 의대 및 맥마스터 대학 연구팀은 항생제 같은 특정 목적의 분자를 생성하는 생성형 AI인 신스몰(SyntheMol, synthesizing molecules)을 개발했습니다. 물론 분자 자체를 무작위적으로 생성하는 것이 아니라 제조 가능한 분자식을 생성하는 AI입니다. 연구팀은 신스몰의 1차 목표로 중요한 항생제 내성균 중 하나인 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii)를 제거할 수 있는 새로운 항생제 개발을 선택했습니다. 항생제 내성은 21세기 인류를 위협하는 심각한 문제 중 하나로 매년 점점 관련 사망자가 늘어나 21세기 중반에는 매년 1000만 명이 사망할 수 있다는 암울한 예측이 나오고 있습니다. 물론 항생제 내성균을 없애기 위한 신약 개발이 활발히 이뤄지고 있기는 하나 신약을 개발하는 속도보다 항생제 내성균이 생기는 속도가 더 빨라 문제가 되고 있습니다. 만약 생성형 AI가 신약 개발 속도를 빠르게 할 수 있다면 이 분야에서 중요한 혁신이 될 수 있습니다. 연구팀은 13만 가지의 화학물질을 기반으로 신스몰을 훈련한 후 실험실에서 만들기 쉽고 실제 세균에 작용할 가능성이 높은 물질 2만5000가지의 화학식을 생성하도록 했습니다. 이렇게 많은 화학식을 생성하는 데 걸린 시간은 9시간에 불과했습니다. 인간이 직접 했다면 엄청난 시간이 필요했을 것입니다. 연구팀은 이 가운데 기존의 항생제와 완전히 다르고 아시네토박터가 쉽게 내성을 발현하기 어려운 물질 70가지를 골랐습니다. 이 가운데 58개가 실제로 제조할 수 있었는데, 최종적으로는 6개가 실제 아시네토박터 내성균을 죽일 수 있는 것으로 나타났습니다. 그리고 이 중 2개를 물에 녹인 후 쥐에 주입했을 때 심각한 부작용이 없다는 것도 확인했습니다. 물론 이렇게 만든 항생제 후보 물질이 사람에는 심한 해를 끼치지 않고 감염된 항생제 내성균만 죽일 수 있는지 검증하기 위해서는 복잡한 전임상 실험과 임상 시험이 필요합니다. 따라서 바로 새로운 항생제를 개발할 수 있는 것은 아니지만, 생성형 AI를 통해 기초 연구 시간을 크게 단축할 수 있다면 전체 약물 개발 속도를 빠르게 할 수 있습니다. 그리고 기존에 전혀 알려지지 않은 새로운 기전을 지닌 약물 개발도 쉬워질 것입니다. 연구팀은 신스몰 AI가 항생제 이외에 다른 약물을 개발할 때도 도움이 될 것으로 보고 연구를 계속하고 있습니다. 생성형 AI가 신약 연구 패러다임을 바꿀 혁신이 될 수 있을지 결과가 주목됩니다.

최근 경기도가 ‘북수원 테크노밸리 개발구상’을 발표하면서 수원시가 ‘첨단과학 혁신클러스터’ 조성에 한 걸음 더 다가섰다. 지난달 26일 경기도청에서 열린 언론브리핑에 함께한 이재준 시장은 “숙원사업이었던 북수원테크노밸리 개발사업이 잘 추진되도록 수원시와 경기도, 경기도시공사의 역량을 결집하겠다”며 “수원에 ‘환상형 첨단과학 혁신클러스터’를 조성하겠다”고 밝혔다. 수원시가 추진하는 ‘환상형(環狀形) 첨단과학 혁신클러스터’는 반도체·바이오·AI(인공지능)·에너지 등 첨단과학 분야 연구단지를 고리형태로 조성하는 것이다. 기존 산업거점인 광교테크노밸리, 델타플렉스와 새롭게 조성할 북수원테크노밸리, R&D 사이언스파크, 탑동 이노베이션밸리, 광교 바이오 이노베이션밸리, 우만바이오밸리, 매탄·원천공업지역 리노베이션 등으로 클러스터가 구성된다. 북수원테크노밸리는 경기도 인재개발원 부지 14만 2200㎡를 경기주택도시공사(GH)에 출자해 ‘직주일체형 테크노밸리’로 개발하는 것이다. AI, 반도체, 헬스·바이오, 에너지 분야 관련 벤처, 스타트업(신생창업기업), 혁신창업기업 생태계를 조성할 계획이다. 이곳에서 일하는 청년·신혼부부 등을 위해 기숙사, 임대주택 등 다양한 유형의 주거시설도 공급한다. 공청회 등으로 주민 의견을 수렴한 후 올해 말에 건축계획을 발표하고, 내년 말 착공해 2028년 말 인덕원-동탄 철도 준공에 맞춰 공사를 완료할 계획이다. 수원도시공사가 추진하는 탑동 이노베이션밸리 개발사업은 권선구 탑동 일원 27만㎡ 부지에 첨단 기업 중심의 첨단연구산업 복합업무단지를 조성하는 도시개발사업이다. 첨단업무 용지에는 R&D(연구&개발) 업무시설·연구개발시설·벤처기업·소프트웨어시설 등을 유치하고, 복합업무 용지에는 판매·근린생활·의료시설 등을 복합적으로 조성할 계획이다. 수원도시공사는 탑동 이노베이션밸리가 조성되면 고용창출 730여명, 1700억원 규모의 경제효과를 유발해서 서수원지역 발전을 주도할 것으로 예상한다. 지난해 6월 말 개발계획 고시를 완료했고, 4월에 개발계획 변경을 신청한 후 7월 도시계획위원회에서 심의할 예정이다. 2025년 착공해 2027년 준공할 계획이다. 탑동 이노베이션밸리 주변은 주거 환경이 좋고, 교통이 편리하다. 반경 6㎞ 내에 당수 1·2지구, 이목지구, 봉담2·효행지구, 진안지구 등이 신규 개발돼 2030년까지 신규주택 12만 호가 공급될 예정이다. 철도는 경부철도와 국철 1호선·신분당선·수원분당선, 개통 예정인 GTX-C노선·신수원선 등이 있고, 과천·봉담고속도로, 평택파주고속도로가 가깝다. 수원 R&D 사이언스파크는 권선구 입북동 484번지 일원 35만 2600㎡ 부지에 조성할 예정이다. 수원시는 지난해 12월 R&D 사이언스파크 부지의 87%를 소유한 성균관대와 협약을 체결하고, 협력을 약속했다. 수원 R&D 사이언스파크는 반도체, 에너지, 바이오 분야 첨단과학 기업·연구소가 들어서는 첨단연구개발복합단지로 조성한다. 반도체 교육·허브를 구축하고, 반도체 핵심 전문 인재를 양성해 반도체 산업을 육성한다. 또 에너지 산업 관련 교육·연구·산학협력 인프라를 구축해 미래 에너지 핵심 인력을 양성하고, 바이오 분야 혁신 플랫폼을 구축할 계획이다. 국토교통부 등 관계기관과 협의해 2024년 10월까지 R&D 사이언스파크 부지 개발제한구역을 해제하고, 2025년 7월까지 도시개발구역지정·개발계획 수립을 마칠 계획이다. 2025년 12월까지 실시계획 인가를 완료하고, 2026년 1월에 착공해 2028년 완공하는 게 목표다. 수원 R&D 사이언스파크는 탑동 이노베이션밸리와 함께 서수원 지역 스마트산업의 성장축 역할을 할 것으로 기대된다. 광교지역 일원에는 ‘광교 바이오 이노베이션 밸리’를 조성한다. 지난해 3월 ‘광교 바이오 이노베이션 밸리 조성계획’을 수립한 수원시는 광교테크노밸리와 대학, 종합병원을 중심으로 생명과학특화단지를 조성할 계획이다. 지난해 기업·병원·대학·학회·협회·광교테크노밸리·수원시정연구원·수원컨벤션센터·수원시·경기도 등 23개 기관이 참여하는 ‘광교 바이오 이노베이션 밸리 추진협의체’를 구성했다. 추진협의체 참여 기관은 계속해서 늘어나고 있다. 수원시는 바이오 선도기업·연구기관, 아주대·경기대학교, 아주대학교병원·가톨릭대학교성빈센트병원·동수원병원 등 기존 생태계를 활용해 바이오 이노베이션 밸리를 조성한 후 국내 주요 바이오 기업·연구소를 유치해 바이오산업을 핵심 전략산업으로 육성할 계획이다. 아주대학교(생명과학과·의학과·글로벌제약임상대학원·융복합의료제품촉진지원센터), 경기대학교(바이오융합학부), 성균관대학교(생명물리학과·의학과·신소재공학부)에서 우수한 바이오 인력을 확보할 수 있고, 수도권으로 연결되는 교통망도 갖춰져 있다. 수원시는 지난 2월 산업통상자원부 주관 ‘바이오 분야 국가첨단전략산업단지 공모’에 ‘수원 오가노이드파크’를 응모했다. 수원(광교 지역), 서수원(탑동지구) 56만㎡를 오가노이드파크로 조성하는 계획이다. 동수원은 광교 바이오 이노베이션밸리, 새롭게 조성되는 6만㎡ 규모의 ‘우만 바이오밸리’ 등을 활용한 연구개발·인력양성 기지로, 서수원은 탑동지구를 활용한 전임상시험·생산시설로 기지로 조성한다는 내용이다. ‘매탄·원천 공업지역 혁신지구 리노베이션’은 영통구의 노후화된 공업지역 67만㎡를 재정비해 연구·산업시설과 주거·문화복합시설을 조성하는 것이다. 지난 2월 공업지역기본계획을 수립했고, 민간 제안 방식으로 추진한다. 이재준 수원시장은 “가까운 미래에 수원시는 첨단과학연구도시 연구 도시로 자리매김할 것”이라며 “북수원 테크노밸리를 비롯한 모든 혁신클러스터 조성 사업이 원활하게 추진되도록 모든 역량을 쏟겠다”고 말했다.

SF 영화나 소설에서는 혈액이나 세포를 교체해 젊음을 되찾거나, 다른 사람으로 변한다는 내용이 흔히 등장한다. 사실 신선한 피가 노화를 막아 줄 것이라는 생각은 흡혈귀 전설부터 시작해 오랜 세월 이어져 왔다. 그런데 실제로 젊은 피나 체액을 주입하면 의학적 효과가 일부 있다는 연구들도 최근 심심찮게 나오고 있다. 2014년 미국 하버드대 의대 연구팀은 젊은 생쥐의 피를 늙은 생쥐에게 수혈해 근육과 뇌가 젊어지는 효과를 확인했다는 연구 결과를 내놨다. 2017년 스탠퍼드대 의대 연구팀은 인간 신생아의 제대혈에서 추출한 혈장을 늙은 생쥐에게 주입했더니 기억력과 판단력 같은 뇌 기능이 전반적으로 향상됐다는 연구 결과를 발표했다. 이 밖에도 운동을 많이 한 생쥐의 혈액을 게으른 생쥐에게 주입하면 운동을 한 것과 똑같은 효과를 갖는다는 연구, 어린 생쥐의 뇌척수액을 늙은 생쥐에게 투여하면 뇌 기능 전반이 회복된다는 연구 결과들도 있었다.미 생물학자와 의학자들이 항체 치료법을 이용해 혈액 줄기세포를 바꿔 늙은 생쥐의 면역 체계를 젊은 상태로 되돌리는 데 성공했다는 연구 결과를 새로 내놨다. 이번 연구에는 미국 스탠퍼드대 의대 줄기세포 생물학 및 재생의학 연구소, 암 줄기세포 연구 의료센터, 암 연구소, 방사선 종양과, 병리학과, 미 국립보건원(NIH) 국립 알레르기·감염병 연구소(NIAID), 빌링스 몬태나주립대 생물·물리과학과 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 28일자에 실렸다. 노화는 신체 기능뿐만 아니라 인지 기능까지 떨어뜨려 치매나 퇴행성 신경질환 발병 위험을 높인다. 또 노화는 인체 면역 기능도 저하시켜 나이가 들수록 각종 질병에 걸리기 쉬워진다. 과학자들은 노화가 혈액 세포를 만드는 조혈모세포(HSC)라는 줄기세포의 변화와 관련이 있다고 본다. 젊은 HSC는 면역 반응에 중요한 역할을 하는 림프구와 골수구를 균형 있게 만들어 낸다. 하지만 나이가 들면서 HSC도 노화돼 림프구 생산은 줄거나 그대로인 데 반해 골수구 세포 생산은 증가하면서 불균형이 발생한다. 이런 변화가 면역력 감소, 체내 염증 증가를 유발해 각종 노화 관련 질환을 일으킨다는 설명이다.이에 연구팀은 노화 HSC 균형을 회복하기 위해 골수구 생산 HSC를 감소시키는 면역 요법을 개발했다. 이를 위해 연구팀은 젊은 HSC에는 없고 노화된 HSC에서만 발견되는 특이 세포의 표면 단백질을 찾아냈다. 연구팀은 이 세포의 표면 단백질을 공격하는 항체를 만들어 비정상적으로 증가한 골수구 생산 HSC를 제거하도록 했다. 연구팀은 늙은 생쥐에게 항체를 주입해 골수구 생산 HSC를 억제함으로써 일반 림프구 전구 세포와 기타 면역 세포를 증가시켜 젊은 생쥐와 비슷한 수준으로 면역 체계를 회복시키는 데 성공했다. 항체 치료를 받은 생쥐는 염증과 같은 노화 지표가 감소했고, 바이러스 감염에 대한 면역 반응도 젊은 생쥐와 비슷한 것으로 확인됐다. 줄기세포 및 재생의학 분야 석학으로 이번 연구를 이끈 어빙 와이즈먼 교수는 “이번 연구에서는 비정상적인 노화 줄기세포를 변화시켜 젊은 혈액 세포를 생산하도록 하면 노화 관련 면역 저하가 줄어드는 것으로 확인됐다”고 말했다. 와이즈먼 교수는 “이 연구 결과가 인간에게 적용 가능한지를 확인하기 위해서는 전임상 및 임상 연구가 필요하다”고 덧붙였다.

숙명여자대학교 생명시스템학부 이병철 교수가 정밀 유전자 편집 세포치료제의 임상적 적용 가능성을 검증한 연구 결과를 발표했다. 이 기술을 다양한 연구에 적용하면 향후 차세대 유전자치료 기법을 검증하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 이 논문은 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’(Cell Stem Cell)에 지난 20일 게재됐다. 논문명: Impact of CRISPR/HDR-editing versus lentiviral transduction on long-term engraftment and clonal dynamics of HSPCs in rhesus macaques 이병철 교수와 미국국립보건원(NIH) 신시아 던바(Cynthia Dunbar) 선임 연구자 공동 연구팀은 이 연구에서 유전자가위를 이용한 체외 조혈 줄기세포 정밀 유전자 치료의 장기간 생착 효능과 이를 통한 임상적 적용 가능성을 검증했다. 연구팀에 따르면 유전자가위(CRISPR/Cas9)를 이용한 세포유전자치료제는 해당 유전자를 녹아웃시켜 기능을 감소시킬 수 있지만, 다양한 변이를 통해 유발되는 유전질환에는 적용하기 어렵다는 한계가 있다. 또한, 바이러스벡터를 통한 유전자 삽입 방식은 백혈병 등 부작용 우려가 있고, CRISPR-상동재접합(Homology-Directed Repair) 방식을 통한 유전자 삽입은 이식 후 생체 내 지속성에 대한 의문이 존재한다. 따라서 관련성 높은 전임상 모델에서 정밀 유전자 편집 조혈 줄기세포의 이식 후 생착과 지속성, 그리고 이를 통한 임상적 적용 가능성을 검증하는 것이 중요한 과제로 남이 있었다. 연구팀은 상동재접합(HDR) 방식을 통해 타겟 위치에 유전자 바코드를 삽입하는 기술을 개발해 체외로 분리한 조혈 줄기세포를 표지하고, 인간과 유사한 조혈계의 특징을 보이는 비인간 영장류 모델에 자가 이식했다. 그 결과 장기간 추적 연구를 통해 정밀유전자 편집된 세포는 정상세포에 비해 이식 후 생존 능력이 급격히 감소하고, 이식된 세포의 클론성도 감소한다는 사실을 확인했다. 기존 체외 세포배양실험과 마우스 이종 이식을 통한 단기 실험에서는 밝혀내지 못한 새로운 사실을 발견한 것이다. 또 연구팀은 이식 전 생체 외 높은 유전자 편집 효율에도, 생착 후에는 편집세포가 소실되는 것을 확인했다. 특히 이식 세포 추적 결과를 통해 이식 후 장기 조혈 과정에 참여하는 조혈 줄기세포 그룹이 정밀 유전자 편집 기구 적용에 더 취약한 성질을 보인다는 사실을 도출하는 성과도 냈다. 이번 연구는 현재 여러 건의 임상실험이 진행 중인 렌티바이러스 벡터를 통한 유전자 삽입 세포와 앞서 기술한 유전자가위로 정밀 편집된 세포를 동일 개체에 동시에 주입해 경쟁적 자가이식모델을 구축하고, 이식 세포 추적 연구를 통해 두 치료기술의 유효성을 세계 최초로 비교 분석했다는 의의가 있다. 이를 통해 렌티바이러스를 통해 유전자를 삽입한 세포의 체내 생존율이 월등히 높고 다클론성을 유지할 수 있다는 점을 증명했다. 연구를 총괄 수행한 이병철 교수는 “최근 유전자가위 기술을 활용한 카스게비Casgevy나 리프제니아(Lyfgenia) 같은 유전자 치료제가 치료용으로 승인된 반면, 동일 질환 치료제 개발을 위한 그래파이트 바이오(Graphite Bio)의 임상실험(nula-cel)은 이유를 알 수 없는 혈액세포 감소증이 발생해 중단된 바 있다”며 “이번 연구 결과는 그 이유를 과학적으로 설명하며, 최신 유전자 치료 기술의 임상적 적용 가능성을 가늠할 수 있게 하는 주요한 연구 성과”라고 밝혔다. 이어 이 교수는 “향후 개발된 기술을 기초 및 전임상 연구에 확대 적용함으로써 유전자세포 치료기술을 고도화하고, 차세대 유전자 치료기법의 검증연구에도 도입할 계획”이라고 덧붙였다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(기본) 및 선도연구센터(SRC) 지원으로 수행됐다. 이병철 교수는 서울대 수의과대학 학사, 석·박사통합, 박사후 연구원과 미국국립보건원(NIH) 박사후 연구원을 거쳐 2023년 숙명여대 생명시스템학부 교수로 부임했다. 줄기세포생물학, 유전자세포치료제 분야 전문가로 현재 과학기술정보통신부‧한국연구재단 개인연구자지원사업(기본)과 과학기술정보통신부‧한국연구재단 선도연구센터사업(SRC) 등을 수행하고 있다.

지구에는 만물의 영장을 자처하는 인간도 쉽게 따라올 수 없는 재주를 생명체가 많다. 우리가 흔히 먹는 홍합도 그중 하나다. 언뜻 생각하기에 시원한 국물 맛과 쫄깃한 식감이 일품인 홍합에 무슨 특별한 재주가 있는지 의아할 수 있지만, 과학자들은 한 가지 놀라운 재주에 주목하고 있다. 바로 바닷물 속에서도 순식간에 바위나 다른 물체에 몸을 고정할 수 있는 능력이다. 홍합은 물살이 거센 해안가에서 몸을 바위에 단단히 고정하기 위해 특별한 생체 접착제를 분비한다. 여러 가지 불순물이 섞일 수밖에 없는 환경이고 잠시도 단단히 붙어 있기 힘든 상황이지만, 홍합은 순식간에 바위에 붙어 쉽게 떨어지지 않는다. 가장 중요한 대목은 이런 뛰어난 접착제가 생물에 안전하다는 것이다. 따라서 과학자들은 홍합에서 인체에 안전하고 효과적인 생체 접착제를 개발할 방법을 배우기 위해 노력했다. 독일 프라운호퍼 CMI 연구소의 과학자들은 홍합의 생체 접착제 성분을 활용해 인공관절을 뼈와 조직에 단단히 붙일 방법을 연구했다. 인공관절이 가끔 뼈에 단단히 붙지 않는 경우가 생기기 때문이다. 최악의 경우 어쩔 수 없이 재수술이 필요한 경우가 생긴다. 만약 인공관절이 홍합처럼 조직과 뼈와 단단히 결합한다면 이런 문제도 피할 수 있다. 연구팀은 홍합의 생체 접착제에 흔한 성분인 디하이드로시 페닐알라닌(dihydroxyphenylalanine)을 포함한 여러 가지 물질을 혼합해 생체 접착제를 만들었다. 울퉁불퉁한 표면을 지닌 바위에 쉽게 붙는 홍합처럼 이 생체 접착제 역시 티타늄 인공관절의 곡면에 쉽게 붙어 뼈와 단단히 고정된다. 하지만 연구팀은 이 생체 접착제에 홍합도 흉내 낼 수 없는 독특한 기능을 하나 더 넣었다. 바로 자외선에 반응해 빠르게 굳는 능력이다. 인체에 무해하고 강력한 순간접착제라고 해도 아무 때나 붙으면 수술 중 더 곤란한 상황이 생길 수 있다. 연구팀이 개발한 생체 접착제는 자외선에 반응해 굳기 때문에 더 안전하고 정확하게 수술을 진행할 수 있다. 물론 이 생체 접착제가 의도한 대로 정확히 뼈와 조직에 붙으면서 인체에 무해한지 검증하기 위해서 동물 실험을 포함해 전임상 및 임상 시험이 필요하다. 홍합의 지혜를 인간에게 적용할 수 있을지 후속 연구가 주목된다.

“글로벌 협력 체계를 구축하지 않으면 이제는 백신 개발이 불가능할 정도입니다.” 송만기 국제백신연구소 사무차장은 23일 혁신적 백신 개발을 가능하게 하는 핵심 동력으로 국제 협력과 정부 지원을 꼽았다. 과거에는 내수 시장만 보고 백신을 개발했지만 이젠 팬데믹(대유행) 대비와 국제 공중보건 등 개발 대상이 넓어진 데다 신기술을 적용해야 하는 백신이 늘어 지원과 협력이 필수 요소가 됐다는 것이다. 대표적인 예가 SK바이오사이언스가 개발한 국산 1호 코로나19 백신 ‘스카이코비원’이다. 항원 합성 백신 스카이코비원은 미국 워싱턴대 약학대 항원디자인연구소(IPD)의 항원 기술과 글락소스미스클라인(GSK)의 면역 증강제를 적용해 개발했다. 개발비는 국제민간기구인 전염병대비혁신연합(CEPI), 빌앤드멜린다게이츠재단 등에서 지원받았고 국제백신연구소가 글로벌 임상을 도왔다. 또 영국의약품규제당국(MHRA)으로부터 허가 승인을 받아 세계보건기구(WHO) 긴급사용목록에 등재되는 단초를 마련했다. 아울러 정부는 국책연구기관, 민간연구소와 함께 임상시험 진입 전 필수 절차인 백신 후보 물질 효능 평가와 전임상시험(동물 시험·독성 평가 등)을 지원했고 임상 3상에 신속히 진입할 수 있도록 대조 백신 확보를 지원했다. 백신 개발 기업과 정부, 국제기구와 민간 전문가가 합심해 국산 1호 백신을 만들어 낸 것이다. 송 사무차장은 “예를 들어 메신저 리보핵산(mRNA) 기술로 라싸열에 대응할 백신을 만들려면 라싸열이 풍토병으로 자리잡은 서아프리카 지역에서 임상을 해야 한다”며 “바이러스 확보부터 임상시험까지 국제 협력이 없으면 개발 자체가 어려운 경우가 많다”고 설명했다. 정부는 매년 백신·원부자재 기업에 필요한 정보를 제공하고 있으며 백신 개발부터 생산·판매 전 단계의 애로 사항을 참조해 지원 노력을 하고 있다. 백신 개발 기업 셀리드도 정부 지원으로 코로나19 백신 ‘AdCLD-CoV19-1 OMI’ 임상 3상에 속도를 내고 있다. 화이자의 ‘코미나티 2주’를 대조약으로 안전성과 면역원성을 평가할 계획인데, 질병관리청 도움으로 임상 3상 시험용 대조 백신을 무사히 확보했다. 셀리드의 강창율 대표는 “mRNA 플랫폼은 우수하지만 가격이 비싸 개발도상국에서는 쓰기 어렵다”며 “아데노바이러스 벡터 플랫폼 기반 백신은 가격이 싸고 생산공정이 단순하며 mRNA처럼 신종 감염병에 바로 대응할 수 있어 잘 만들어 놓으면 코로나19가 아닌 다른 감염병이 와도 대처할 수 있다”고 설명했다. 다만 강 대표는 “지금 백신 기업들이 자금 확보에 어려움을 겪고 있다”면서 “소규모 기업이 250억원 남짓 소요되는 임상 3상 비용을 마련하기는 어렵다. 정부가 K바이오·백신 펀드를 백신 개발 기업들에 신속히 지원했으면 한다”고 말했다. 복지부는 지난 8일 정부·국책은행 출자금 600억원과 민간 출자금 900억원 등 총 1500억원 규모의 K바이오·백신 1호 펀드 우선 결성을 추진한다고 밝혔다. 강 대표는 “미국은 백신 기업의 위험 부담을 줄여 주고자 사전 구매 계약을 맺었다. 한국도 임상 3상에 진입한 기업이 생산할 백신 물량의 일부를 정부가 사주는 계약을 해 위험 부담을 어느 정도 안고 가줬으면 한다”며 “미래를 개척하기 위해 애쓰는 기업들을 위한 특별한 대책이 필요하다”고 강조했다.

'이이제이'(以夷制夷)란 오랑캐로 오랑캐를 견제한다는 의미로 적들이 하나로 뭉치지 못하게 하고 서로 싸우게 만들어 이득을 보는 전술을 의미한다. 주변 이민족들에 대응하기 위한 중국의 기본적인 외교 전술이지만, 사실 동서고금을 막론하고 역사에서 비슷한 사례를 찾기는 어렵지 않다. 흥미로운 사실은 인체도 위험한 세균을 막기 위해 비슷한 전략을 이용한다는 것이다. 우리 몸에 살고 있는 수많은 미생물은 사실 이민족이나 다를 바 없다. 하지만 이들 중 상당수가 인간과 공생 관계에 있다. 장내 미생물의 경우 식이 섬유처럼 쉽게 분해되지 않는 물질을 분해해서 인간에게도 그 영양분을 일부 제공하고 나머지는 자신이 사용한다. 그리고 유용한 영양분을 제공하지 않더라도 다른 나쁜 미생물이 쉽게 정착할 수 없게 텃세를 부려 결과적으로 면역에 도움을 준다. MIT와 스위스 재료과학연구소(Empa) 과학자들은 여기서 한 걸음 더 나아가 상처를 감염시키는 세균을 다른 세균으로 막는 연구를 진행했다. 연구팀이 선택한 세균은 유산균으로 잘 알려진 세균인 락토바실루스(lactobacillus)균이다. 막대 모양으로 생긴 그람 양성 혐기성 세균이지만, 산소가 있는 환경에서도 잘 견디기 때문에 상처 소독용 드레싱에 적용할 수 있다고 본 것이다. 연구팀은 락토바실루스를 상업적으로 판매되는 하이드로겔 형태의 상처 보호용 드레싱 소재인 Bio-K+에 주입했다. 락토바실루스 균은 젖산간균이라고도 불리는데, 이름처럼 포도당을 분해해 젖산을 만들어 주변 환경을 산성으로 만든다. 그런데 이런 산성 환경은 다른 세균의 성장과 증식을 억제한다. 연구팀은 상처를 곪게 만드는 대표적인 세균인 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)을 억제하기 위해 락토바실루스 드레싱을 사용했다. 인체 피부 조직을 이용한 연구 결과 락토바실루스가 포함된 드레싱은 녹농균의 99.999%가 줄어들었다. 더 놀라운 사실은 락토바실루스가 정상 피부 세포를 억제하거나 상처 치유를 방해하지 않고 반대로 상처를 회복하는 섬유아세포의 이동을 촉진했다는 점이다. 락토바실루스가 아무리 녹농균을 잘 억제해도 상처 회복을 방해하면 실제 환자에 적용하기 어렵다는 점을 생각하면 중요한 대목이다. 물론 현재는 전임상 단계의 기초 실험으로 사람을 대상으로 한 임상 시험에서 안전성과 효능을 확인해야 이 살아 있는 세균 드레싱을 의료 현장에서 사용할 수 있다. 긍정적인 결과를 얻어 세균으로 세균을 잡는 이이제이 치료법이 새로운 패러다임으로 자리 잡을 수 있을지 주목된다. 

3D 프린터 기술은 제조업만큼이나 의료 부분에서 주목받고 있다. 환자 맞춤형 임플란트나 스텐트 등 다양한 의료 기기를 3D 프린터로 출력하는 것은 물론 세포와 세포가 자랄 수 있는 배지를 섞어 만든 바이오 잉크를 3D 프린터로 출력해 조직이나 장기를 만드는 연구가 많은 연구 기관에서 진행 중이다. 독일 프라운호퍼 연구소와 하이델베르크 대학, 의공학 기업인 벨라세노는 독일 정부의 지원을 받아 뼈를 대체할 수 있는 생분해성 3D 프린터 기술을 개발했다. 바이오 3D 프린팅 기술이 살아 있는 세포가 들어 있는 바이오 잉크를 사용하는 것과 달리 이들이 개발한 생분해성 3D 프린터는 생활성 유리 (bioactive glass)와 폴리카프로락톤 (polycaprolactone) 폴리머를 잉크로 사용한다. (사진)생활성 유리는 이식된 뼈에서 pH를 높여 박테리아의 증식을 억제하고 새로운 뼈 생성을 촉진한다. 폴리카프로락톤와 유리 뼈대는 뼈세포와 조직이 자랄 수 있는 거푸집 역할을 해 주변이 진짜 뼈로 대체되도록 촉진한다. 시간이 지나면 플리카프로락톤은 저절로 분해되어 사라지고 생활성 유리 역시 뼈의 미네랄 성분과 비슷한 수산화인회석으로 변형되어 새로 자란 뼈와 합쳐진다. 결국 6-7년이 지나면 남는 것은 진짜 뼈다. 물론 이 과정까지는 상당한 시간이 걸리기 때문에 뼈가 충분히 자랄 때까지 고정이 필요하다. 그러나 일시적으로 잘 고정한 후 의도한 대로 뼈만 남기고 흔적 없이 사라진다면 가장 이상적인 인공 뼈가 될 것으로 기대된다. 또 3D 프린터로 출력하는 만큼 환자의 남은 뼈와 완벽히 맞는 인공 뼈 임플란트를 만들 수 있다는 것도 장점이다. 다만 실제 환자에서 의도한 대로 작동할 수 있을지 확인하기 위해서는 상당한 시간이 필요하다. 동물을 이용한 전임상 단계의 테스트와 사람을 대상으로 한 임상 시험을 통과해야 실제 임상에서 사용할 수 있는 기술이 될 것이다. 연구팀은 이미 전임상 단계 실험에 착수했다. 3D 프린터 기술이 뼈 이식과 치료에 새로운 혁신이 될 수 있을지 결과가 주목된다. 

서울창조경제혁신센터(센터장 황윤경)가 바이오·헬스케어 분야(Field형)의 스타트업을 위한 오픈스테이지를 진행한다고 10일 밝혔다. 서울창조경제혁신센터에서 처음으로 선보이는 바이오·헬스케어 분야(Field형) 오픈스테이지에는 △노바렉스 △대상홀딩스 △더존비즈온 △메디헬프라인 총 4개의 대·중견기업이 참여한다. 이번 프로그램은 각 대·중견기업이 찾고 있는 수요 분야와 일치하는 바이오·헬스케어 분야 스타트업을 모집하고, 스타트업이 제출한 협업제안서 검토 후 1:1(대·중견기업:스타트업) 밋업으로 연결된다. 이를 통해 4개의 대·중견기업은 스타트업이 가진 창의적인 아이디어와 기술을 활용해 신시장과 신사업 창출의 기회를 마련하게 되고, 스타트업은 바이오·헬스케어 분야의 대·중견기업과 함께 PoC 및 공동사업화를 통한 새로운 성장의 계기를 얻게 된다. 각 대·중견기업이 찾고 있는 스타트업의 모집 분야는 다음과 같다. △노바렉스는 건강기능식품 개별인정형원료 개발을 목적으로 하는 바이오테크(Bio-Tech)와 건강기능식품 플랫폼 서비스를 다루는 푸드테크(Food-Tech) 분야 두 분야의 스타트업을 모집하며 △대상홀딩스는 항노화, 반려동물 등 바이오 신소재·신기술 및 플랫폼 서비스를 다루는 레드바이오(Red-Bio)와 농축수산업, 환경 관련 신소재·신기술 및 플랫폼 서비스를 다루는 바이오 그린바이오(Green-Bio) 두 분야의 스타트업을 모집한다. 또한 △더존비즈온에서는 더존비즈온의 헬스케어 기기를 기반으로 데이터를 접목하는 서비스를 다루는 디지털헬스케어(Digital-Healthcare) 분야의 스타트업을 모집하고 △메디헬프라인은 전임상 임상 관련 기술을 보유한 스타트업과 CRO얼라이언스 플랫폼 개발을 위한 바이오테크(Bio-Tech) 스타트업과 헬스케어 전분야 디지털 의료기기, 디지털 치료제 개발을 위한 디지털헬스케어(Digital-Healthcare) 분야의 수요기술을 가진 스타트업을 찾는다. 본 프로그램의 지원 방법은 11월 5일 23시 59분까지 서울창조경제혁신센터 오픈스테이지 홈페이지를 통해 협업제안서를 제출하면 되고, 4개의 대·중견기업이 찾고 있는 수요분야가 일치하면 중복 지원도 가능하다. 스타트업이 제출한 협업제안서를 각 대·중견기업이 검토한 뒤 일부 스타트업을 대상으로 11월 29일 대·중견기업 임원진 및 실무진이 함께하는 1:1(대·중견기업:스타트업) 밋업이 진행된다. 이후 해당 밋업 기업 중 일부 스타트업을 대상으로 12월 7일에 비공개 IR이 진행될 예정이다. 1:1 밋업 기업으로 선발된 스타트업을 대상으로 서울창조경제혁신센터에서는 다음과 같은 혜택들을 지원한다. △서울센터 자체 프로그램 가점 및 연계 △인큐베이팅센터(광화문 위치) 입주 혜택 △스타트업 사용 플랫폼(아마존, AWS, 네이버 클라우드 및 노션 크레딧) 지원 △비즈니스 멘토링 및 법률 지원 △서울센터 자체 홍보 및 마케팅 등이다. 서울창조경제혁신센터 관계자는 “2019년부터 오픈이노베이션 프로그램을 진행해 온 서울창조경제혁신센터가 처음으로 진행하는 바이오·헬스케어 분야(Field형) 스타트업 오픈스테이지에 많은 기대를 하고 있다”며 “앞으로 바이오·헬스케어 분야 외에도 다양한 분야의 대·중견기업과 스타트업을 연결, 상호 협력을 통해 미래 성장 동력을 확보할 수 있도록 적극 지원하겠다”고 밝혔다. 바이오·헬스케어 분야(Field형) 스타트업 오픈스테이지 밋업에 대한 보다 자세한 내용은 서울창조경제혁신센터 오픈스테이지 홈페이지를 통해서 확인할 수 있다.

미국의 저명한 암치료센터 시티오브호프 연구팀이 증식세포핵항원(PCNA)을 표적으로 한 분자 ‘AOH 1996’의 동물 전임상 시험에 성공했다고 밝혔다. ‘전임상 시험’이란 새로 개발한 신약후보물질을 사람에게 사용하기 전에 동물에게 사용하여 부작용이나 독성, 효과 등을 알아보는 시험이다. 전임상 시험 후 임상 1상, 2상, 3상 등 사람을 대상으로 한 시험에 들어가고 3상시험이 통과되면 신약시판 허가를 받는다. 미국 시티 오브 호프 국립메디컬센터는 6일(한국시간) 동물 전임상 연구에서 모든 고형 악성 종양(암 종양)을 죽일 수 있는 표적 화학 요법 약물을 개발했다고 발표했다. 시티 오브 호프는 미국에서 가장 우수한 암 치료 센터 중 하나로 알려진 곳이다. 이번 연구 결과는 ‘셀 케미컬 바이오로지’에 게재됐다.AOH1996은 암세포 DNA 복제에 중요한 역할을 하는 PCNA(증식 세포 핵 항원)를 억제하는 역할을 한다. 암세포는 정상 세포의 유전자에 생긴 이상으로 정상 범위를 넘어 자율적으로 분열과 증식을 반복해 체조직에 다양한 악영향을 미친다. 암 환자에 대한 항암제 및 면역요법 등의 치료가 이루어지지만, 암세포는 변이를 통해 치료 내성을 획득하고 재발을 반복할 수 있다. 시티오브호프 분자진단·실험치료학부 교수 린다 말카스 박사는 20년에 걸쳐 암세포의 DNA 복제 및 복구에 필수적인 단백질 PCNA를 표적으로 한 암 치료제 ‘AOH 1996’를 개발해 왔다. PCNA는 모든 세포에 존재하기 때문에 정상 세포가 아닌 암세포 PCNA만을 표적으로 하는 약물이 개발될 수 있다면 다양한 암세포에 효과적인 치료제가 될 수 있다.“쥐의 종양 크기, 약물 투여 전보다 감소했다” 연구팀은 70종 이상의 암 세포와 정상세포 그룹(대조군)에서 AOH1996의 항암 활성을 테스트했다. 그 결과 AOH1996가 정상세포에 영향을 미치지 않고 암세포의 DNA 복제를 막아 암세포의 사멸을 유발하는 것으로 나타났다. AOH1996은 특히 유방, 전립선, 뇌, 난소, 자궁경부, 피부 및 폐 암에서 유래된 세포를 치료하는 과정에 매우 효과적이었다. 변형된 단백질을 선택적으로 타깃하고 손상된 DNA를 가진 암 세포의 분열을 막는다. 더 나아가 건강한 세포는 공격하지 않는 만큼, 화학요법과 관련된 유해한 부작용을 줄일 수 있을 것이라는 전망이다. 즉 경구용 화학요법 탄생도 가능하다는 설명이다. 말카스 박사는 “지금까지 밝혀진 결과는 매우 긍정적”이라며 “AOH1996은 독성을 초래하지 않고 동물 모델에서 단독 치료 또는 병행 치료로 종양의 성장을 억제했다”고 말했다. 이어 “PCNA가 암 세포 내 핵산 복제에서 오류를 일으키는 원인 중 하나라고 가정하고 연구를 진행했고, 사실로 드러났다. 전에는 알지 못했던 부분에 대해 더 많은 이해가 이뤄진 만큼, 향후 보다 개인화되고 표적화된 암 치료제를 개발하는 데 큰 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다. 한편 동물 실험을 통해 약물의 안전성을 확인한 연구팀은 현재 암 환자를 대상으로 한 1상 임상시험을 진행 중이다. 실험 참여자는 하루 2회 경구 형태로 AOH1996을 복용한다. 미국 임상시험 데이터베이스에 따르면 이 임상시험은 내년 3월 말에 완료될 것으로 예상된다.

“국내외 제약회사 ‘라이선스아웃’ 전략으로 지속적 연구 개발 진행” 바이오 신약기업 캔테라피(대표 신현석)는 항암치료를 위한 신약을 연구개발 및 임상시험 진행 중이라고 11일 밝혔다. 캔테라피는 연구 과제 수행 과정 중 종양 성장 억제에 확연한 효과를 보이는 약물을 발견하고 해당 메커니즘을 이용한 약물의 새로운 항종양 효과의 가능성을 확인했다. 이에 기존 약물들의 장점을 분석하고 조합해 새로운 신약을 개발 중이다. 캔테라피의 주요 타겟층은 암환자들이다. 폐암과 전립선암 2종에 대한 치료제가 전임상 및 임상시험까지 성공적으로 진행되는 것을 목표로 삼고 있으며, 타 암종치료제 및 기타 질환 세포치료제를 다음 목표로 연구개발 중이다. 신현석 캔테라피 대표는 “당장 생산해 소비자에게 직접 판매하는 B2C 전략이 아닌 연구개발을 추가해 국내외 제약회사에 ‘라이센스 아웃’하는 전략을 계획하고 있다”며 “국내외 관련 학회와 국제학술지에 연구 결과를 발표할 예정”이라고 밝혔다. 이어 “5년에서 늦어도 10년 내에 글로벌 제약회사에 기술이전이 성공적으로 이뤄졌으면 하는 소망이 있으며, 연구 자문 제안이 온 미국 보스턴에 있는 바이오 회사와 투자 문의가 온 영국 소재 벤처 캐피털 컴퍼니와의 협상 역시 원활히 진행되길 기대하고 있다”고 덧붙였다. 한편 캔테라피는 고려대의료원 시제품 제작지원사업 선정, 고려대 실험실 창업기업 VIP(Venture Investment Program) IR로드쇼 우수상 수상을 비롯해 GRaND-K(창업학교)1기 우수상(예비창업 1위) 수상, 한국바이오협회 창업경진대회 대상 수상, 대한민국 우수기업대상 암치료제개발부문 대상수상 등의 이력을 갖추고 있다. 또 한국연구재단 실험실특화형 창업지원사업 선정 및 실험실특화형 초기창업패키지 추가모집 사업 선정(고려대학교 크림슨창업지원단 지원 포함), 한국기술벤처재단 서울창업성장센터입주기업 선정, 홍릉바이오의료창업센터 입주기업 선정, 홍릉강소연구개발특구 H-Train 및 H-Bridge 사업 선정을 비롯해 창업 5개월만에 케이 그라운드 벤처스(K ground Ventures)를 통한 시드자금 투자 유치에 성공하는 등 사업성을 인정받아 적극적인 지원을 받고 있다.

겨울철 식중독의 대표적인 원인은 노로바이러스다. 노로바이러스는 바이러스 입자 10~100개 정도만으로도 감염증을 일으킬 수 있어 전 세계적으로 매년 수억 명의 사람이 감염되며 이로 인해 5만 명 정도가 사망하는 것으로 추산된다. 하지만 현재까지 백신이나 치료제가 없어 손 씻기와 소독, 가열 정도가 유일한 예방법이다. 노로바이러스 백신이 지금까지 개발되지 못한 데는 그럴 만한 이유가 있다. 노로바이러스는 쥐 같은 실험 동물의 세포에 잘 감염되지 않아 백신 개발은 물론이고 기초 연구부터 쉽지 않다. 하지만 미국 워싱턴 의대 연구팀은 이 약점을 극복할 수 있는 새로운 아이디어를 냈다. 영유아 장염의 가장 흔한 원인인 로타바이러스를 이용하는 것이다. 로타바이러스는 노로바이러스와 달리 쥐나 다른 동물에도 쉽게 감염되기 때문에 백신 개발이 쉬운 편이다. 따라서 이미 백신이 개발되어 널리 접종되고 있다. 사실 로타바이러스 장염은 매년 50만 명의 사망자를 내는 주요 바이러스 감염병 중 하나였다. 하지만 백신 개발 이후 사망자가 매년 20만 명 이하로 감소했다. 여전히 적지 않은 숫자이긴 하나 백신의 효과를 입증한 결과다. 연구팀은 이미 안전성과 효능이 검증된 로타바이러스 백신을 노로바이러스 항원 운반체로 사용하는 방법을 개발했다. 로타바이러스 백신은 살아 있는 바이러스를 질병을 일으키지 못하게 불활성화 시킨 것으로 여기에 노로바이러스 항원을 삽입해 면역 시스템이 노로바이러스도 같이 인식하게 만든 것이다. 쥐를 이용한 동물 실험에서 실험용 노로바이러스 백신은 성공적으로 면역 반응을 유발했다. 실험에 쓰인 11마리의 쥐 가운데 9마리에는 혈액에서 항체가 검출되고 11마리 모두에서 대변에 강한 항체 반응을 확인할 수 있었다. 연구팀은 이 항체가 인간 줄기 세포로 만든 미니 장기인 오가노이드에서 노로바이러스 감염을 막는 것 역시 추가적으로 확인했다. 노로바이러스와 로타바이러스에 대해 동시 면역을 지닐 수 있는 백신 개발 가능성을 보여준 것이다. 물론 실제 백신이 개발되기까지 앞으로 많은 전임상 및 임상 시험 과정이 남아 있다. 이 과정에서 상당히 많은 약물과 백신이 결국 효능과 안전성을 입증하지 못하고 탈락한다. 하지만 이런 시도 자체가 없다면 우리는 어떤 약물이나 백신도 사용할 수 없을 것이다. 거듭 도전하다 보면 언젠가 우리를 괴롭히는 노로바이러스에 대한 안전하고 효과적인 백신을 개발할 수 있을 것이다. 

주사는 누구나 맞기 싫어한다. 그리고 사실 의료진 역시 주사를 좋아하지 않는다. 약물을 주사에 잰 다음 주사하는 과정도 번거롭고 실수로 주사침에 찔릴 가능성도 있다. 주사침과 주사기 같은 일회용 감염성 폐기물이 많이 생기는 것은 말할 필요도 없다. 따라서 많은 과학자가 주사를 대신할 수 있는 비경구적 약물 투여 방식을 연구하고 있다. 이 가운데 하나가 바로 약물을 강한 압력으로 제트 분사해 피부 아래로 주입하는 방식이다. 에어건으로 분사하는 약물 입자의 압력과 속도를 적절히 조절해 통증을 느끼는 신경이 있는 깊이까지 들어가지 않게 하면 통증도 거의 없고 주사침 찔림 사고나 일회용 의료 폐기물 문제도 없으니 일석이조다. 약물 투여나 접종에 들어가는 시간도 크게 단축할 수 있다. 그러나 약물이나 백신이 손상 없이 정확히 의도된 깊이와 위치까지 가도록 하기 위해 금이나 텅스텐 같은 금속 운반체를 사용하는 경우 가격도 비싸고 쉽게 분해되지 않는다는 또 다른 문제가 있었다. 그냥 약물만 고속 분사할 경우 정확한 깊이까지 들어가지 않거나 단단한 피부에 튕겨 나가 의도한 양만큼 투여하기 힘든 것도 문제다. 미국 텍사스 대학 제레미아 가센스미스 교수가 이끄는 연구팀은 최근 주목받는 물질인 MOFs(metal-organic framework, 금속 유기 골격체)에 주목했다. MOFs는 내부에 많은 공간을 지닌 상자 같은 물질이기 때문에 약물을 내부에 넣어 전달하는데 이상적인 소재다. 피부를 뚫고 들어가는 미세 입자를 제트로 분사하면 주사 대신 바람으로 통증 없이 약물을 투입할 수 있다. 연구팀이 특히 주목한 것은 ZIF-8(zeolitic-imidazolate framework-8)이라는 MOFs다. 연구팀은 이 물질이 백신이나 분자량이 큰 약물을 전달하는데 가장 적당하다고 생각하고 이를 이용한 약물 투여 에어건인 MOF-Jet의 프로토타입을 개발했다. (사진) MOF-Jet의 장점은 백신처럼 분자량이 크고 단백질 성분이라 경구용으로는 투여가 어려운 물질을 안전하게 내부에 넣어서 피부 아래로 전달할 수 있다는 것이다. 또 다른 장점은 인체 조직에서 서서히 분해되는 데 그 속도를 조절할 수 있다는 것이다. ZIF-8은 pH에 민감해서 제트를 분사할 때 적당한 양의 이산화탄소를 섞어 주면 조직에서 탄산 형태로 pH를 낮춰 더 빨리 분해되도록 할 수 있다. 따라서 약물이나 백신의 종류에 따라 최적의 시간에 걸쳐 인체에 투여될 수 있도록 조절이 가능하다. MOF-Jet는 이제 초기 동물 실험을 진행한 단계로 앞으로 상용화를 위해서는 많은 연구와 투자가 필요하다. 실제로 사람에서 안전하고 효과적인 약물 투여 방식인지 알기 위해서는 앞으로 추가적인 전임상 및 임상 시험이 필요하다. 간편하게 통증 없이 비접촉으로 주사를 맞는 날이 오게 될지 결과가 주목된다. 

코로나19는 인류에게 신종 감염병의 위험성을 여과 없이 보여줬다. 하지만 새로운 전염병만 위험한 건 아니다. 항생제 내성균의 확산으로 오래전 인류를 괴롭혔던 세균들이 다시 위험해지고 있다. 항생제로 이 세균들을 통제할 수 없다면 현재는 쉽게 치료할 수 있는 질병도 미래에는 통제 불가능한 상태기 될 것이다. 물론 과학자들은 최악의 상황이 현실이 되기 전에 항생제 내성 문제를 해결하기 위해 많은 연구를 진행하고 있다. 수많은 연구자와 제약회사들이 새로운 항생제를 개발하는 것은 물론 기존의 항생제와 다른 방식으로 내성균을 파괴하거나 억제하는 방법을 연구하고 있다. 국립 싱가포르 대학의 과학자들은 일반적인 항생제와 달리 세균 내부가 아니라 밖에서 물리적으로 세균을 억제하는 방법을 개발했다. 현재 사용하는 항생제 대부분은 세균 물질 대사에 꼭 필요한 물질이나 유전자 복제 과정을 방해하는 방식이다. 따라서 내성균은 항생제가 공격하는 효소나 대사 과정을 우회하거나 세균 안으로 항생제가 들어오는 과정을 차단해 약물 내성을 획득한다. 연구팀이 개발한 나노미터 크기 그물인 나노넷(nanonet)은 세균 안으로 들어가는 대신 단순히 껍데기와 결합하는 방식으로 세균을 방해한다. 이 펩타이드 나노넷은 아미노산 15~16개 정도의 작은 분자로 세균 표면에 결합할 뿐 아니라 자신들끼리 붙어 긴 줄을 만든다. 그리고 궁극적으로 세균과 함께 엉켜 덩어리를 형성한다. 연구팀은 항생제 내성균에 쓸 수 항생제 최후의 항생제인 중 하나인 콜리스틴(colistin)에 대한 내성을 지닌 슈퍼 박테리아에 항균 펩타이드 나노넷을 사용했다. 연구 결과 내성균들은 실타래처럼 얽힌 펩타이드 나노넷에 묶여 꼼짝하지 못하는 신세가 됐다. 이렇게 움직이지 못하는 상태에서는 증식을 위해 분열할 수도 없고 새로운 먹이를 찾아 이동할 수도 없다. 덫에 갇힌 내성균은 항생제와 면역 시스템의 공격에 매우 취약한 상태가 되어 결국 파괴된다. 연구팀은 쥐를 이용한 동물 모델에서 펩타이드 나노넷이 큰 부작용 없이 내성균을 억제한다는 사실을 확인했다. 물론 펩타이드 나노넷이 인체에서 큰 부작용 없이 내성균을 묶을 수 있을지는 판단하기 이르다. 이 부분은 앞으로 전임상 단계 실험과 임상 시험을 통해서 입증해야 한다. 다만 인류를 서서히 압박해오는 항생제 내성균 문제를 해결하기 위해서는 새로운 항생제를 개발하려는 노력 못지않게 누구도 생각하지 못했던 창의적 해법 역시 시도되어야 한다. 펩타이드 나노넷 방식이 임상까지 가지 못하고 실패하더라도 새로운 시도가 멈춰서는 안 될 것이다. 

나이 들어서도 빠지거나 아픈데 없이 건강한 이빨을 지닌 것은 과거 큰 복으로 여겼다. 현대 의학이 크게 발전한 오늘날에도 건강한 치아가 축복인 건 변함이 없지만, 최근 과학자들은 잇몸이나 치아 건강 이외에 구강 내 세균에 대해서도 주목하고 있다. 충치나 잇몸 염증 등 구강 건강뿐 아니라 몸 전체에 미치는 영향력이 적지 않다는 연구 결과들이 나오고 있기 때문이다. 예를 들어 심혈관 질환도 구강 내 미생물과 연관이 있다는 연구 결과가 발표됐다.  스위스 로잔 연방 공과대학 (EPFL, Ecole polytechnique fédérale de Lausanne)의 과학자들은 인체에 있는 박테리아, 바이러스, 기생충 가운데 심장의 주요 혈관인 관상 동맥을 막는 관상 동맥 질환 (CHD)과 관련이 있는 미생물을 조사했다.  연구팀은 3459명의 성인을 대상으로 15종의 바이러스, 6종의 박테리아, 1종의 기생충 감염을 조사한 후 12년에 걸쳐 대상자들의 관상 동맥 질환 발생 위험도를 추적 관찰했다.  연구 결과 조사 대상 중 관상 동맥 질환과 가장 강한 연관성을 지닌 미생물은 흔한 구강 내 세균인 후소박테리움 뉴클레아툼 (Fusobacterium nucleatum)으로 밝혀졌다. 이 세균이 지속적으로 감염된 사람은 관상 동맥 질환 위험도가 최대 61%까지 높아졌다.  후소박테리움은 잇몸 염증성 질환을 일으키는 흔한 세균으로 일부는 장까지 도달해 대장 종양에 영향을 미친다고 알려져 있다. 실제로 일부 대장 종양에서 이 세균이 발견되기도 한다.  물론 구강 내 세균이 직접 심장까지 도달하기는 어렵다. 연구팀은 후소박테리움이 직접 심장으로 가는 대신 치아 주변에서 반복적인 만성 염증을 일으키고 이것이 전신 염증 반응을 유발해 관상 동맥 질환을 촉진하는 것으로 보고 있다. 만약 이런 방식으로 영향을 준다면 관상 동맥 질환 이외에 다른 질병 위험도도 높일 수 있다.  다만 후소박테리움 치료를 통해 심혈관 질환이나 다른 만성 질환을 예방할 수 있는지는 아직 알 수 없다. 이를 알아내기 위해서는 많은 전임상 단계의 기초 연구와 임상 연구가 필요하다. 구강 내 세균 환경을 건강하게 유지해서 심혈관 질환 위험도를 낮출 수 있을지 후속 연구 결과가 주목된다.