혈당 측정 등 BT의료기기 각광
최근 바이오 기술은 치료제 개발 뿐만 아니라 진단·예측하는 의료기기 분야에서도 각광받고 있어 귀추가 주목된다.

21일 업계에 따르면 센서에 바이오를 접목시킨 바이오센서가 큰 시장규모를 형성하고 있고 이 바이오센서는 의료부문에서 가장 활발히 연구가 진행되고 있다.

바이오센서란 생체감지물질과 신호 변환기로 구성돼 인식 가능한 신호로 변환해 분석하고자하는 물질을 선택적으로 감지하는 장치로 자유로운 이동과 즉각적인 인지가 가능해 위험도가 높은 약품 사용을 용이하게 해줄뿐만 아니라 중환자에 대한 신속한 진료도 가능하다.

또한 바이오 분자를 인식할 수 있는 항체나 DNA를 이용해 복잡한 물질의 분석을 용이하게 하고 분석하고 하는 물질만 선택적으로 검출할 수 있게 한다.

즉 의료분야에서 바이오센서를 통해 질병의 진단과 관련된 감지의 한계를 줄이는 것이 가능하다는 것이다.

바이오센서의 세계 시장은 2006년 약 27억 달러규모에서 2007년 29억 달러, 2008년에 약 32억 달러였으며 2010년에 약 39억달러, 2011년에는 약 43억달러로 증가할 것으로 전망되고 있다.

또 전문가들은 국내 바이오센서 시장 역시 빠르게 성장하고 있으며 2010년에는 약 700억 시장이 형성될 것으로 예상했다.

특히 바이오센서에 대한 수요가 많은 분야는 의료 부문으로 의료용 바이오센서 산업의 시장 성장률이 가장 높으며 향후 의료용 바이오센서는 전체시장의 90%를 차지하게 될 것으로 보인다.

이와 관련해 인포피아 연구팀 석홍성 수석연구원은 "바이오센서 연구는 전세계적으로 활발히 이뤄지고 수요도 늘고 있다"며 "또 의료부문에 있어 핵심기술로 자리잡아 바이오센서를 이용한 의료기기 시장은 더욱 범위가 넒어졌다"고 덧붙였다.

현재 국내에서는 SD기업이 '혈당측정기'를 개발·상용화했으며 인포피아 역시 혈당측정기와 콜레스테론 측정기를 개발했으며 '간질환·심장질환·암질환 등의 진단센서를 개발하고 있다.

이외에도 케이엠에이치 역시 당뇨 진단을 위한 바이오센서를 개발하는 등 많은 기업에서 연구가 진행되고 있다.

그중 혈당측정기는 진단시장의 20%이상을 차지하고 있으며 진단시장 중에서 단일 제품으로 가장 큰 시장을 형성하고 있다.

또 콜레스테롤 측정기는 심혈관질환자가 급속도로 늘고 있고 휴대가 가능하다는 편리함에 수요가 점차 증가하고 있다.

SD 마케팅팀 박성진 과장은 "최근 바이오를 접목시킨 바이오센서가 진단시장에서 다양하게 연구·활용되고 있다"며 "그중 혈당 측정기는 이미 상용화가 된 상태다"고 말했다.

이어 박 과장은 "의료계의 분위기가 예방의학과 맞춤형치료로 가고 있는데 이 모든 것이 이뤄질려면 정확한 진단이 뒤따라야 하고 이는 진단시장의 궁극적 목표다"고 강조했다.

이처럼 바이오센서 등에 대한 관심이 고조됨에 따라 높은 시장 성장률을 보이고 있는 혈당 바이오센서 제품뿐만 아니라 젖산, 콜레스테롤 등의 다양한 바이오센서 관련 수요가 커질 것으로 전망된다.

한편 국내 바이오 진단기기 시장은 아직까지 외국 제품에 대한 의존성이 높은 실정이며 아직 영세기업들이 대부분이기 때문에 정부에서의 자금적인 지원이 절실하다고 입을 모았다.

정부에서의 국책과제 사업 등이 이뤄지고는 있지만 현실적으로 소규모 R&D만 할 수 있을 뿐이라는 것.

A기업 B씨는 "바이오 진단 시장은 정보통신기술, 유전자 기술, 나노기술 등과 결합해 최근에 부각되고 있는 신분야기 때문에 좀더 많은 연구개발이 필요한 상태이며 좀더 경쟁력을 갖추기 위해서는 정부의 적극적인 지원이 필요하다"고 말했다.

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.

Posted by 민승기 기자
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"희소정자증, 정자 내 히스톤 단백질 부족 및 변형이 주원인"


남성불임 주원인은 정자 내 히스톤 단백질(H2BFWT) 결핍이라는 연구결과가 발표돼 관심이 주목되고 있다.

12일 CHA 의과학대학교 차병원 통합줄기세포치료연구센터 이수만 교수팀은 남성불임의 원인 중 하나인 '희소정자증'의 유발 인자와 발병기전을 세계 최초로 규명했다고 밝혔다.

이수만 교수 주도하에 CHA 의과학대학교의 이진우 교수(약리학 교실)와 이동률 교수(의생명과학부)로 구성된 이번 연구팀은 정자 내 히스톤 단백질(H2BFWT) 결핍 또는 변형이 남성불임의 원인인 희소정자증 유발하는 기전을 세계 최초로 규명한 것이다.

이 교수에 따르면 이번 연구는 남성 불임환자와 정상인 남성의 유전자를 비교하는 방식으로 시작 됐으며 연구팀은 두 집단에서 정자 및 남성생식기관 형성에 관여하는 유전자들의 DNA 염기서열 변이인 ‘단일 염기 다형성’을 분석했다.

그 결과 남성 불임환자의 다양한 유전자 중 ‘고환 특이 히스톤 단백질(H2BFWT)’ 유전자에서 불임에 특이적인 단일 염기 다형성이 있음을 발견했다.

또 이러한 단일 염기 다형성을 가진 불임 환자에게서 히스톤 단백질 생산 감소로 정자수와 정자 활력도가 감소하는 분자생물학적 원리를 규명했다.

이는 실험실 수준의 기초연구가 실제 병원 임상으로 적용될 수 있다는 점에서 큰 의미를 갖는다.

WHO 통계자료에 의하면 세계 전체 부부의15%가 불임이며 불임 유발 원인은 남성과 여성, 동일한 비중으로 알려져 있다.

희소정자증은 남성 불임의 원인 중에서도 무정자증과 함께 정자생성장애 증상이 나타나는 불임의 대표적 난치 질환으로 희소정자증은 정액 1ml당 정자가 2천만 마리 이하, 정자 기형이나 활력도, 운동성이 떨어지는 불량정자가 많다.

주로 호르몬이상이나 염색체이상이 주원인으로 알려져 있고 현재 호르몬, 정액 및 유전 검사로 진단하고 시험관아기 시술로 치료하고 있다.

이수만 교수는 “이번 연구를 통해 근본적인 불임치료가 가능할 것이며 이는 곧 불임 부부의 임신 가능성과 출산율을 높이는 데에 기여할 것이다”고 전했다.

특히 이수만 교수는 “이번 연구 성과와 기반 기술을 차병원의 강점인 줄기세포치료기술과 접목시켜 정원줄기세포와 유도만능 줄기세포의 후성적 연구에 이를 응용하고 한다”고 강조했다.

이수만 교수팀의 연구는 국제학술지인 세포분자의학회지(JCMM, Journal of Cellular and Molecular Medicine)에 6일 등재 됐고 이 학술지의 IF(Impact Factor : 영향력 지수)는 5.1이다.

이번 저널은 기초의학과 임상을 연결하는 중계 연구의 대표적 학술지로서, 생식의학 부분을 아주 드물게 게재하는 특징을 고려한다면 매우 의미 있는 연구로 예상된다.

한편 히스톤 단백질은 모든 인체의 유전자 정보를 담고 있는 DNA를 보호하는 필수 단백질이며, 정자 1개에는 약 1m 길이의 DNA가 존재한다. 고환 특이 히스톤 단백질은 정자 속 DNA와 직접 결합해 유전정보를 보호한다
Posted by 민승기 기자
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