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배달의 민족은 바이오드론으로 몸 안까지 배달한다

[칼럼] 배진건 이노큐어 테라퓨틱스 수석부사장·우정바이오 신약클러스터 기술평가단장

기사입력시간 20-11-13 06:59
최종업데이트 20-11-13 06:59

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 엠디뮨 ‘1회 바이오드론 시상식(1st BioDrone Award) 

[메디게이트뉴스 배진건 칼럼니스트] 배달민족(倍達民族)이란 무엇인가? 요즘 젊은이들에게 물어보면 야식문화가 발달해 밤에 먹는 배달음식을 즐기게 도와주는 가장 좋은 친구라고 답한다. 

배달민족은 우리 민족을 부르는 말이다. 왜 우리민족을 배달민족이라고 불렀을까? 

배달의 의미를 살펴보면 ‘배’는 백(白), 밝음이고 ‘달’은 땅이나 터의 옛말이기에 ‘밝은 터’를 의미한다. 배달은 조선, 한, 환, 밝다는 뜻이기에 우리민족이 밝은 백산 민족 곧 백두산 민족을 의미하기도 한다. 

드론(Drone)은 수벌(Drone)이라는 영어다. 자동비행장치(Flight Control System)에 의해 움직이는 무인비행체에서 나는 소리가 수벌이 윙윙거리는 소리와 비슷하기에 수벌의 드론으로 불리게 됐다고 한다. 코로나19로 언택트 사회에서 '드론 배송시스템'이 새로운 배송의 시대를 이끌 것이라는 전망이 나오기도 한다. 

우리 몸이 고장 난 부위 원하는 아픈 곳에다 필요한 약물을 드론처럼 정확히 보내주는 기술이 필요하지 않을까? 

엠디뮨(MDimune)은 압출 엑소좀(Exosome)을 기반으로 한 약물전달기술(DDS)을 보유하고 있다. 배신규 대표는 2018년 초반에 압출 엑소좀 유래 DDS 기술에 '바이오드론'이라는 이름을 붙였다. 기존에 있는 약을 암 조직과 같이 원하는 곳에 배달하는 엑소좀의 특성에 기인해 생각해낸 이름이다. 작명을 잘했다.

엑소좀이란 무엇인가? 

세포는 다양한 크기의 지질 이중 막으로 싸서 세포밖으로 방출하는 것을 소낭(Extracellular vesicles)이라고 부른다. 소낭은 크기의 차이에 따라 분류되어 있으며, Exosome (30 ~ 200 nm), Microvesicle (200 ~ 1000 nm), Large oncosome (1 ~ 10 μm)이 있다. 

그 중에서도 엑소좀은 2000년대 후반부터 세포 간 커뮤니케이션 수단으로서 또한 각종 질환의 조기진단 목적으로 주목받고 있어 분비, 이동방식 및 엑소좀 내 포함된 물질 등에 관한 연구가 활발하게 이뤄지고 있다.

엑소좀은 소포체로 세포간 신호전달에 핵심적인 물질들을 운반해 인체에 중요한 시그널을 전달하는 역할을 한다. 엑소좀은 면역세포, 줄기세포 등 세포가 분비하는 천연의 전달체 역할을 하는 나노 사이즈 케리어(nano size carrier)이다. 

엑소좀의 이중으로 된 지질막 구조가 세포에 있는 유효한 성분들이 파괴되지 않게 안전하게 보호하고 다른 세포로 전달해 세포의 활력과 생명력을 부여하는 역할을 한다. 이 같은 세포간 정보전달체 역할을 하는 기능이 알려지면서 최근 차세대 약물전달체로 주목을 받고 있다.

엑소좀은 언제 분비되는가? 

엑소좀은 정상 상태에서는 그다지 많이 분비되지 않고, 암 등의 이상 상태 시에 정상 세포에서의 분비가 증가하는 것을 알 수 있다. 또한 암세포 자신도 많은 엑소좀을 분비하는 필요한 환경을 구축한다는 내용이 최근의 연구로 밝혀지고 있다. 

따라서 질환 시 엑소좀의 역할을 분석함으로써 엑소좀이 질병 마커(Marker)가 될 것으로 기대되고 있기에 보다 효과적인 신약 개발로 이어질 것으로 기대되고 있다. 하지만 세포가 분비하는 엑소좀은 그 양이 적어 사업화에 어려움이 존재한다.

엠디뮨은 세포로부터 직접 압출방식에 의해 대량으로 베지클 (엑소좀모사체)을 30배가량 늘리는 특허기술을 확보했다. 적은 양으로도 내츄럴 엑소좀과 비슷한 효과를 내는 경쟁력이 있다. 

세포에서 분비되는 자연 엑소좀과 비교할 때, 엠디뮨의 ‘세포 유래 베지클(cell derived vesicle, CDV)’은 다양한 원천 세포에서 균일한 베지클을 대량 생산할 수 있는 장점을 가지고 있다. CDV를 통해 멋진 이름의 ‘BioDrone® Technology’을 완성해 가고 있다. 

엠디뮨이 ‘1회 바이오드론 시상식(1st BioDrone Award) 차세대 약물전달 플랫폼' 연구 공모전에 대한 심사를 지난 8월 필자에게 오승욱 최고연구책임자가 부탁했다. 엠디뮨이 개최하는 연구 공모전의 주제는 ‘바이오드론 플랫폼 적용 신규 기술 발굴’이다. 

엠디뮨은 최대 4개 과제를 선정해 과제당 연구비 5000만원을 지원한다고 밝혔다. 또 1년간 연구를 통해 우수한 성과를 낸 연구자, 연구 기관과는 해당 연구 성과를 바탕으로 후속 고도화 또는 상용화 공동 연구 개발 등의 협업을 진행할 예정이다. 

필자는 기꺼이 이번 기회에 엑소좀에 관해 더 배우고자 수락했다. 아직 상장도 되지 않은 작은 회사가 이런 연구 공모전을 기획하는 것이 업계의 연장자로 기특하다는 생각이 들었다. 

9월 초 신진연구자들이 제출한 연구계획서를 서면으로 받았다. 바이오드론 플랫폼에 적용 가능한 기술은 △바이오드론 약물 탑재 기술 △바이오드론 표적화 기술 △그 외 바이오드론 적용 및 활용 가능 기술 등으로 크게 분류해 볼 수 있다. 

신청 접수된 연구계획서들을 먼저 꼼꼼이 읽었다. 그리고 심사위원들이 중순에 한 자리에 모여 하루 종일 전체 연구에 대한 의견 교환 및 논의를 통해 1차로 6개를 추려 연구계획 발표회를 가졌다.

필자는 지난 10월 30일 건국대(박기수 교수 연구팀), 포항공대(손민주 교수 연구팀), 가톨릭대(박우람 교수 연구팀, 이현수 교수 연구팀)와 바이오드론 플랫폼 적용 신규 기술 발굴을 위한 연구 협약식에 참석했다. 심사를 통해 과제를 알았기에 젊은 조교수들을 직접 만나보고 싶고 그들의 강의를 직접 듣고 격려하고 싶은 간절함이 있었다.

이번에 선정된 연구팀들은 각자 보유하고 있는 기술과 노하우를 바이오드론과 융합하여 혁신적인 기술로 재탄생시키는 것을 목표로 하고 있다.

박기수 교수팀은 ‘Toggle-Cell-SELEX 기술을 이용하여 다양한 단계(stages)의 암세포에 결합할 수 있는 압타머(aptamer)를 선별하는 기술을 가지고 있으며, 손민주 교수팀은 전반사 형광 현미경을 이용하여 표적단백질 사이의 상호작용을 단분자 형광 이미징을 통해 정량적으로 측정(1초 이내 결합 ~ 장시간 결합)할 수 있는 기술을 보유하고 있다. 박우람 교수 팀은 암세포 표적화 엔지니어링된 면역세포 유래 베지클을 연구하고 리포좀과의 퓨전 연구에 강점이 있으며, 가톨릭대 이현수 교수/고려대 김혜정 교수팀은 알레르기 질환의 면역반응을 효과적으로 억제할 수 있는 중간엽 줄기세포 연구를 오래동안 수행해오고 있다.

연구 협약식에서 엠디뮨 배신규 대표가 각 연구팀에 특별히 당부한 내용이 있다. 바이오드론 어워드는 실패 가능성이 높은 혁신적인 연구를 지원하기 위해 시작하게 된 것이다. 연구 결과에 부담을 갖지 말고 실패해도 좋으니 원래의 연구 취지에 맞게 혁신적인 연구를 해달라는 당부였다. '혁신'을 핵심가치로 삼고 있는 엠디뮨의 경영철학과 연구문화를 엿볼수 있는 대목이다. 젊은 교수님들의 강의를 듣고 대화도 나누고 사진도 찍었다. 

엠디뮨은 이번 공모전을 통해 역량 있는 젊은 연구자들과 함께 바이오드론 기술을 완성해 나가고 궁극적으로 이를 통한 신약개발 성과 창출을 기대하고 있다. 

그러나 신약개발은 실패하기 위해 존재하기에 이런 연구가 바탕이 되어 배달의 민족이 바이오드론을 이용해 아픈 우리 몸 적소에 배달, 다시 회복되는 미래를 바라본다. 


※칼럼은 칼럼니스트의 개인적인 의견이며 본지의 편집방향과 일치하지 않을 수 있습니다.