바이오산업에 한발짝 다가선 삼성
삼성이 바이오시밀러와 암연구소 개소에 이어 글로벌 고객 등을 상대로 하는 염기서열분석 서비스를 착수키로해 관심이 집중되고 있다.

9일 삼성SDS에 따르면 클라우드컴퓨팅 기반으로 바이오인포매틱스 분야에 진출한다고 밝혔다.

삼성SDS는 서비스 비용 및 신뢰성이 바이오인포매틱스 사업의 경쟁력을 좌우한다는 판단 하에 전략적 제휴를 맺은 클라우데라社와 대용량의 유전자 정보를 고속으로 정밀하게 처리하고 저장할 수 있는 바이오인포매틱스 클라우드 시스템을 구축했다.

또한 이길여암당뇨연구소, 국가생물자원정보센터와의 제휴 및 염기서열분석장치(시컨서) 분야의 글로벌 리더인 ABI사와 유전자 분석 기술 공동 개발 협약도 잇달아 체결해 유전자 샘플 투입부터 염기서열의 완전한 해독에 이르는 차세대 유전자 처리 프로세스를 공동으로 개발 중이다.

삼성SDS는 향후 의료기관이나 유전자 분석기관 등을 대상으로 유전자 분야의 클라우드 서비스를 제공할 예정이며 제휴 파트너사들과 함께 인간 유전체 분석 프로젝트를 진행할 계획이다.

아울러 삼성SDS는 지속적인 기술개발 및 글로벌 협업을 통해 향후 3년 내에 한 사람당 1000달러 이내의 비용으로 인간 유전체 정보 분석 서비스를 제공하는 것을 목표로 하고 있다.

BT와 IT 기술의 대표적인 융합형태인 바이오인포매틱스 사업을 통해 인간 유전자를 분석함으로써 향후 도래할 예방의학과 맞춤의학을 선도하겠다는 것.

이같은 삼성SDS의 움직임은 삼성전자가 이수앱지스와 유방암 치료제 '허셉틴' 등 암 치료제 바이오시밀러 공동개발, 삼성서울병원의 암연구소를 개소 이후 발표된 것이기 때문에 삼성이 바이오산업에 본격 뛰어들고 있다는 의견도 나오고 있다.

한 업계 관계자는 "삼성은 아마 우리가 생각하고 있는 것보다 더 큰 그림을 그리고 있을 것"이라며 "바이오시밀러 등 점차적으로 생명공학산업에 뛰어들고 있다고 보여진다"고 말했다.

이에 대해 삼성SDS관계자는 "어떤 분야던지 BT가 트랜드기 때문에 예방의학과 맞춤의학을 선도하기 위해 발빠르게 뛰어든 것"이라며 "삼성전자의 바이오시밀러나 삼성서울병원의 암연구소 개소와는 상관없이 삼성SDS차원에서 협의를 진행했다"고 말했다.

또 그는 "시기가 우연찮게 맞물린 감은 있지만 삼성의 주도하에 이뤄진 것은 아니다"고 덧붙였다.

Posted by 민승기 기자
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새로운 바이오마커 발굴 및 정확도 높여야
최근 예측의학의 일환으로 '바이오마커'가 주목받고 있는 가운데 아직도 임상에서 유용성을 검증하지 못했고 정확도를 높이는 기술과 새로운 바이오마커 발굴이 필요할 것으로 보인다.

기존의 의료시장에 적용되는 기술개발의 초점이 발병후 치료집중이였지만 예측의학 '바이오마커'가 '뜨거운감자'로 떠오르고 있다.

하지만 많은 전문가들은 바이오마커 기술이 실제 질병의 진단과 치료에 이용되기까지는 앞으로 갈 길이 멀었다고 입을 모았다.

바이오마커는 DNA, 대사물질, 단백질 등에서 유래된 단일 분자 또는 분자들의 패턴을 근거로 한분자적 정보로서 생명체내에 유전적 또는 후생유전적 변화의 영향으로 유발된 신체의 변화를 감지할 수 있는 지표다.

즉 현대인들이 가장 두려워하는 암, 심혈관 및 노인성 질환 등과 관련된 바이오마커를 탑재한 바이오칩을 사용해 질병에 걸릴 가능성을 예측하고 발병 요인들을 제거하거나 발병 초기에 개인별 안성맞춤 치료를 적용하면 '최소비용· 최대치료효과'를 볼수 있다는 것이다.

특히 바이오마커 발굴 연구는 게놈 프로젝트의 완성과 함께 탄력을 받아 각종 암, 심혈관 및 노인성 질환 등에 결정적인 단서를 제공할 많은 바이오마커들이 발견되고 있다.

세계 바이오마커 시장은 바이오마커 발견 임상실험 및 분자진단 적용으로 세분화되며 전체 시장 규모는 2007년 56억 달러에서 2012년 128억 달러로 연평균 18%씩 급속 성장할 것으로 예측된다.

이는 2012년 세계 바이오시장 예상규모 1088억 달러의 약 11.8%에 해당되며 전체 바이오시장 연평균 성장률 11~11.5%를 훨씬 상회하는 것이다.

특히 감염성질환진단은 2004년 1조6240억원에서 2009년 2조6460억원으로 연평균 성장률 10.2%를 보이고 있으며 암진단 분야는 2004년 1840억 규모에서 2009년 1조90억에 이르며 연평균 성장률이 40.5%에 달한다.

특허청 관계자는 "최근 암과 관련된 바이오마커의 출원과 감염증 및 심혈관 관련 바이오마커의 출원이 급증하고 있다"며 "바이오마커 관련 특허출원이2000년 15건에서 2008년 190건으로 급속히 늘고있다"고 말했다.

한국 Bio-IT파운드리센터 BIT융합기술 정책협의회의 '바이오마커 시장 동향 조사'에 따르면 현재 바이오마커 시장은 미국이 선두로 달리고 있으며 다른 선진국들 역시 마커시장에 본격 뛰어들고 있다.

다국적제약기업 역시 미래 의료시장의 변화가 치료에서 예방, 예후, 예측 및 개인별 맞춤의학으로 진행된다는 사실을 인지하고 이를 위해 신규 바이오마커를 발굴하고 이를 이용해 진단 및 치료제 개발에 활용하고자 자체연구 및 전략적 제휴를 활발히 하고 있다.

국내에서는 과기부의 인간유전체사업 등의 일부 세부과제들을 통해 각종 암 중심으로 바이오마커 후보유전자 및 단백질들을 발굴하고 있다.

하지만 여전히 기존의 공지된 유전자들을 이용하거나 다국적 진단회사의 원천 기술을 이용하고 있어 독자적인 바이오마커 확보가 필수적인 상황이다.

폐암진단마커 등을 연구하는 프로탄바이오 조제열 대표이사는 "바이오마커가 과연 질병의 특이적인 것을 찾을수 있느냐라는 회의적인 사람도 있다"며 "민감도와 특이도가 높은 바이오마커는 발굴하기도 쉽지 않을뿐더러 설사 발굴한다고 해도 실용화에 쓰여지는 것은 힘들다"고 말했다.

조 대표는 "최근에는 한 개의 바이오마커가 아닌 여러개의 바이오마커를 조합해 특이도와 민감도를 높이는 방향으로 연구가 진행되고 있으며 실용화에 쓰일수 있는 바이오마커에 점점 다가서고 있다"고 덧붙였다.

이와 관련해 한국생명공학연구원 유학숙 박사는 "최근 바이오마커에 대한 연구가 활발히 진행되고 유방암 등에서 마커 등을 활용하고 있다"며 "하지만 아직까지 민감도 등이 부족하고 마커의 양이 아주 작기 때문에 이를 검출 할 수 있는 첨단기술이 더 필요한 시점"이라고 지적했다.

또 유 박사는 "현대의학이 치료중심에서 예방·예측의학으로 바뀌고 있고 이에 따른 새로운 바이오마커를 발굴해 해외경쟁력까지 갖춰야 한다"고 강조했다.

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환자의 안전이 우선···안전성 확보 시급
인간 유전체(게놈) 프로젝트 이후 인체 유전자 정보가 빠른 속도로 밝혀지면서 이를 이용해 과거에는 치료할 수 없었던 질환을 치료하고자 하는 유전자치료제가 주목받고 있다.

국내 유전자의약품 개발 선두업체인 바이로메드의 유승신 개발본부장에 따르면 유전자의약품의 기술은 치료유전자 자체나 유전자를 담은 세포를 인체에 투여해 결손된 유전자를 보완 또는 새로운 기능을 제공해 질병을 치료하는 기술이다고 설명했다.

현재 유전자의약품이 가장 먼저 상용화 된 곳은 중국이며 두경부암을 대상으로 2개의 의약품이 판매중이다.

선진국에서는 아직 시판되고 있는 유전자의약품은 없으나 일본과 유럽에서 현재 허혈성 지체질환과 뇌종양을 치료할 수 있는 의약품이 각각 시판허가 심사 중에 있어서 관련 업계의 주목을 받고 있다.

특히 심혈관질환은 전세계적으로 유전자치료제의 상용화가 가장 앞선 분야로 세계 5위권의 대형제약사가 30여개국에서 허혈성 지체질환을 대상으로 한 임상시험의 마지막 단계에 있다.

일본의 한 바이오 회사는 이미 일본 내에서 심혈관 질환을 대상으로 시판 허가절차를 밟고 있는 등 선진국에서 최초로 시판되는 유전자치료제 1,2위 모두가 심혈관질환을 대상으로 하게 될 전망한 바 있다.

한편 한국에서는 바이로메드가 허혈성 지체질환, 심장질환 등 심혈관질환에 대한 유전자치료제 VM202를 개발해 현재 한국, 미국, 중국에서 임상시험을 진행하고 있다.

심혈관질환의 세계적 권위자 더글러스 로소도(Dr. Douglas Losordo) 박사는 본지와의 인터뷰에서 “전세계 사망률 1~2위를 차지하는 심혈관질환을 치료하기 위해 지난 2~30년간 꾸준히 치료제가 개발돼 왔다. 그 중에서도 유전자치료를 이용한 접근방법은 특히 획기적이라고 할 수 있다"고 유전자치료의 가능성을 전망했다.

바이로메드 외에도 녹십자에서는 종양혈관생성을 억제하는 종양파괴 아데노바이러스를 이용해 암치료용 유전자치료제로 다양한 암세포에서 효능을 확인하고 있으며 동아제약에서는 트라이머 형태로 분비되는 TRAIL이 발현되는 복제불능 아데노바이러스를 뇌암치료제로 개발 연구중이다.

국가별로는 미국이 975건(63.4%)으로 가장 많이 개발하고 있으며 그 다음으로는 영국(184건, 12%), 독일(76건, 4.9%), 스위스 46건(3%), 프랑스(41건, 2.7%) 순으로 유럽에서 활발하게 개발되고 있다.

아시아는 총 52건의 임상시험 진행중이고 그 중 일본(17건 1.1%)이 가장 많이 개발하고 있다. 이는 나라별 임상개발건수로 10번째 순위이며 우리나라(13건, 0.8%)는 아시아 지역에서는 2번째, 나라별로는 12번째를 차지하고 있다.

이처럼 유전자치료제는 신개념치료제로 최근 현대의학의 주 트렌드인 재생의학의 핵심기술이면서 난치·불치병 치료의 대안으로서 성장 잠재력을 보유하고 있다.

하지만 대다수가 안전성 또는 소규모 유효성 단계에 머물러 있어 유전자치료제가 보편화되기까지는 아직도 많은 시간이 필요하다고 전문가들은 입을 모았다.

유전자치료제 개발의 성패는 안전성 확보에 달려있는데 특히 세포 침투성이 우수한 바이러스를 유전자전달체로 활용할 경우 안전성 확보는 더욱 결정적이라는 것.

IBK투자증권 임진균 리서치센터장은 "유전자치료제는 유전자를 인체에 주입 후 세포내에서 새로운 단밸질 발현을 통해 질병을 치료하는 것으로 기술만 개발된다면 매우 효과적인 치료제"라고 설명했다.

이어 임 센터장은 "하지만 안전성에 대한 해결이 과제로 남아있으며 향후 안전성이 해결된다면 새로운 시장을 형성하게 될 것"이라고 전망했다.

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“불사화된 인간 신경줄기세포 태아 뇌세포 대체할 수 있어”

국내 연구진이 뇌졸중에 걸린 쥐에게 신경줄기세포를 이식해 치료하는데 성공해 불사화된 인간 신경 줄기세포가 논란이 되는 태아 뇌세포를 대체할 수 있을 것으로 보인다.

중앙대 의대 의학연구소 김승업 석좌교수는 인간 태아의 뇌에서 분리한 신경줄기세포를 뇌졸중에 걸린 쥐의 뇌에 이식·치료하는데 성공했다고 네이쳐의 자매저널 인 진테라피를 통해 최근 발표했다.

30일 논문에 따르면 뇌졸중(뇌출혈) 쥐 치료의 경우 연구팀은 쥐의 뇌혈관을 단백질 분해효소를 주입하여 뇌출혈을 일으킨 다음 뇌출혈 뇌 부위 근방에 미리 준비해 놓은 인간 신경줄기세포를 이식했다.

이 인간 신경줄기세포는 김 교수가 캐나다에서 태아의 뇌에서 분리한 것으로, 운반체 역할을 하는 레트로바이러스 벡터에 의해서 세포증식 유전자를 이들 줄기세포 에 도입한 `불사화(不死化)' 세포주다.

불사화 신경줄기세포에 글리아세포-유래 신경영양인자(GDNF) 유전자를 도입한 새로운 세포주를 제작하고 뇌졸중에 걸린 쥐의 뇌에 이식한 결과 양호한 치료효과가 있었다고 알려져 있다.

GDNF 신경영양인자는 파킨슨병, 루게릭병, 뇌졸중 동물에서 탁월한 치료효과를 보이고 있어서 환자에서 적용 하려하나 혈액-뇌관문을 통과 하지 못하고 뇌내에 투입해도 그 생존기간 이 짧아서 임상에서 사용할 수가 없었다.

이를 해결하기 위해서 GDNF 유전자를 탑재한 신경줄기세포를 이식하면 이들 세포가 뇌졸중 병변 부위로 가서 GDNF 신경영양인자를 산출하고 신경세포의 재생을 가져온다는 것.

이런 식으로 쥐의 몸 속에 이식된 줄기세포는 신경세포와 그 보조세포인 성상세포로 분화됐으며 뇌출혈로 죽어가던 신경세포를 재생시켰다. 또한 뇌출혈로 이상 증세를 보이던 쥐의 행동도 정상에 가까워졌다는 게 연구팀의 설명이다.

이에 앞서 연구팀은 척수손상, 헌팅톤병, 파킨슨병, 소아 라이소좀병 등의 쥐 모델에서도 같은 방식으로 치료 효과를 거둔 바 있다.

이는 신경줄기세포를 사용하는 기존 세포치료기술에 세포에 새로운 유전자를 도입하는 유전자 치료법을 결합시킨 형태의 `세포·유전자 치료법'이라 할수 있다.

이 기술은 현재 김 교수팀과 공동연구를 하고 있는 미국 로스앤젤레스 시티 오브 호프 메디컬센터의 아부디(Aboody) 교수팀에 의해 본격적인 임상을 앞두고 있다.

김 교수는 "태아 뇌조직을 환자에게 이식하는 신경세포 뇌 이식은 파킨슨병 환자를 대상으로 처음 시작돼 지금은 300건을 넘어섰지만 윤리적, 도적적, 법적인 논란이 끊이지 않고 있다"면서 "불사화된 인간 신경 줄기세포는 기존 치료법 이상의 효과를 내면서도 태아 뇌세포를 대체할 수 있다는 점에서 새로운 대안이 될 수 있을 것"이라고 말했다.

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차병원, 기존 역분화줄기세포 생산의 한계 극복


국내에서 세계 최초로 임상적용이 가능한 '역분화줄기세포' 확립기술이 개발됐다.

차병원그룹은 차병원 통합줄기세포치료연구소의 김광수 소장과 바이오 기업 차바이오앤디오스텍의 자회사 Stem Cell & Regenerative Medicine International사 연구팀이 세계 최초로 역분화 조절 단백질만을 이용한 역분화줄기세포 확립기술을 공동으로 개발하는데 성공했다고 29일 밝혔다.

이번 결과는 환자의 체세포로부터 이용해 역분화과정을 통한 줄기세포 확립 기술의 임상적용시 문제가 됐던 안전성 문제를 해결함으로써 임상수준의 줄기세포 확립 기술을 개발한 것으로 획기적인 연구성과로 평가받고 있다.

차병원에 따르면 역분화줄기세포란 환자의 체세포만을 이용해 무한대 증식능과 모든 세포로의 분화능을 지닌 배아줄기세포와 같은 만능세포를 확립하는 기술로서 2006년 일본 교토대학의 야마나카 교수팀에 의해 최초로 보고된 기술이다.

환자 자신의 체세포만을 이용하기 때문에 세포치료시 나타날 수 있는 면역거부반응을 원천적으로 해결해 줄기세포를 이용한 세포치료제의 가장 이상적 줄기세포 중 하나로 알려져 있다는 것.

또한 인간의 난자와 배아를 사용하는데 있어 발생하는 윤리적 문제를 완전히 해결할 수 있는 혁신적인 기술로서 인정돼 전 세계적으로 사상초유의 치열한 연구경쟁이 진행되고 있는 분야다.

그동안 역분화줄기세포 생산에 있어서 역분화를 조절하는 유전자를 발현하는 바이러스를 이용하거나 또는 각종 발암성을 나타내는 화학물질을 이용해 생산하는 방법으로만 가능한 것으로 알려져 있어 연구목적으로만 제한적으로 이용됐다.

이번 연구결과를 통해 역분화 조절 단백질(Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc proteins)만으로 체세포를 줄기세포로 전환하는 기술을 개발함으로써 역분화줄기세포의 임상적용에 있어 한계로 작용했던 안전성 문제를 일시에 해결하게 됐다.

차병원 관계자는 "이번 개발된 기술을 바탕으로 의학적으로 안전한 맞춤형 역분화줄기세포은행을 구축하는 것이 가능하게 됐다"며 "차병원그룹이 보유하고 있는 망막상피세포, 인공혈액, 심혈관세포 등의 각종 줄기세포 분화기술에 접목한 세포치료제 개발을 진행할 방침이다"고 말했다.

한편 이번 연구성과는 하바드 대학에서 김광수 교수 주도하에 차병원 통합줄기세포치료연구소, 차바이오앤디오스텍의 미국 자회사인 Stem International사의 연구팀이 공동으로 진행했다.
Posted by 민승기 기자
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