바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 장종원 기자

오는 5월 21일(목) 오후 1시 열리는 '제 10회 바이오파마 테크콘서트'에서는 기술이전 및 사업화 가능한 6가지 신약, 체외진단 기술이 소개된다. 특히 이번 바이오파마 테크콘서트는 온라인 방식의 기술설명회와 파트너링을 진행한다. 각 기술별 20분간의 실시간 발표와 이후 비대면 개별 파트너링이 이어진다.

이 행사는 과학기술정보통신부가 주최하고 과학기술일자리진흥원, 한국제약바이오협회, 바이오스펙테이터가 공동주관한다. 사전 접수와 파트너링 신청은 과학기술일자리진흥원(이동하기)과 미래기술마당 웹사이트에서 진행하고 당일 기술설명회는 정부에서 운영하는 온-나라 PC영상회의시스템(vc.on-nara.go.kr)에서 열린다. 참여 신청자에게는 이메일로 화상회의 접속 가능한 url이 전송된다. (사전신청 : http://naver.me/Gur8eyFt)

암환자 생체분자 동역학 네트워크모델 통한 신약개발플랫폼

조광현 KAIST 교수는 인실리코(in silico) 암세포 수학모델과 암분자 네트워크 동역학 제어 원천기술을 통합해 개발한 가상화학요법 플랫폼을 소개한다. 조 교수는 지난해 문을 연 시스템생물학 연구 기반 인공지능 신약개발기업 '넷타겟(NetTargets)'도 창업했다.

기존 임상유전체연구를 통한 암환자 맞춤 표적치료는 선형적인 통계분석이나 기계학습에 기반해 평균적으로 효과가 있는 표적인자를 타깃하고 있다. 다양한 돌연변이 패턴 중 환자군을 특징짓는 가장 핵심적인 돌연변이를 추출해 이들만을 대상으로 환자를 분류한다. 하지만 이 방식은 환자군을 분류할 때 단순 유전자 돌연변이 데이터에 의존하고 있어, 분자 간 상호작용에 의한 비선형적 특성을 추출할 수 없고, 환자군을 적합하게 분류하기 위해 빈번하게 관측되는 유전자군 만을 분석하기 때문에 개별 환자에 특이적으로 발생한 돌연변이와 이를 통한 암세포 분자 네트워크상의 우회경로 등의 보상기작을 고려하기 어렵다는 한계가 있다는 설명이다.

조 교수는 ①암 분자네트워크의 수학모델을 이용해 네트워크 동역학을 분석함으로써 각 환자 돌연변이의 비선형 특성을 반영한 맞춤치료를 제시할 수 있고 ②시스템 이론과 제어공학적 접근 방식을 통해 약물 작용 예측의 생물학적 메커니즘을 해석할 수 있다는 설명이다.

'Wnt' 억제한 윤부줄기세포 대량배양기술

정소향 가톨릭의대 교수는 윤부줄기세포의 증식을 촉진시키고 자가재생능을 지속적으로 유지시킴으로써 윤부줄기세포를 대량으로 확보할 수 있는 기술을 소개한다. 윤부줄기세포는 각막·결막 접점 부위인 윤부(limbus)에 존재하며, 각막상피를 유지 보수하면서 각막상피를 재생시키는 중요한 역할을 하지만 기저층에 1~2%만 존재하고 줄기세포를 분리해내기가 어렵다는 한계가 있다.

연구팀은 윤부줄기세포를 배양할때 'Wnt 억제제'를 처리해 윤부줄기세포 및 각막상피 전구세포의 비율을 향상시킬 수 있는 배양기술을 개발했다. 이를 활용하면 환자에게 더 많은 줄기세포 및 전구세포를 이식할 수 있으며 윤부줄기세포 결핍질환이 있는 환자에게 각막상피 재생을 증가시킬 수 있는 기술로 개발될 수 있다. 정 교수는 인체 윤부유래상피세포판 배양액에 Wnt 억제제인 IWP2 또는 GSK3 억제제로 Wnt 신호전달 항진제인 CHIR99021을 처리한 후 윤부줄기세포의 비율이 증가한 것을 확인했다.

광과민성 세포사멸 반응형 자가조립 나노항암제

김광명 KIST 박사는 소량의 빛으로 종양 특이적 세포사멸을 유도하는 차세대 광역학 치료(Photodynamic therapy) 물질을 개발했다. 연구팀이 개발한 종양 인식형 광감각제-약물 접합체는 나노기술을 이용해 종양 조직으로 선택적인 전달이 가능하며 항암제의 광자극 선택적 활성화가 가능한 이중 표적 기술이 적용됐다.

이 물질은 자가조립형 전구약물형태인 나노입자 구조로 형성돼 존재하기 때문에 독성이 매우 적으며 스스로 나노입자를 이루어 정맥투여 시에 종양 조직에 효율적으로 축적된다. 세포사멸 효소인 caspase-3에 의해 DEVD 펩타이드가 절단대 전구약물 형태에서 약물이 국소적으로 방출되어 항암제의 약효를 효과적으로 발휘한다.

프리온 단백질 타깃한 대장암 신약후보물질

이상훈 순천향대 교수는 프리온 단백질(Cellular prion protein; PrPC)을 타깃한 신약후보물질을 소개한다. 대장암 환자의 병기가 올라갈수록 혈중내 프리온 단백질 발현은 증가한다. 특히 항암치료를 받지 않은 환자보다 받은 환자에서 혈중 프리온 농도가 상승해 항암제 내성과도 관련성이 있다.

연구팀은 대장암 극복을 위한 프리온 특이적 항체 약물 결합체(Antibody Drug Conjugates; ADC) 신약후보물질을 공개한다. 이 물질은 전임상 동물모델에서 프리온 단백질 발현을 억제할 경우 암의 전이 감소함을 확인했다. 또한 대장암 이식 모델에서 시판되는 프리온 항체와 항암제 동시 투여 시 높은 암진행 억제 효능을 나타냈다.

갱년기 예방치료 에스트로겐 활성 천연물

송윤선 숙명여대 교수는 갱년기 증상의 예방 치료가 가능한 에스트로겐(estrogen) 활성을 나타내는 플레밍기아 스트로빌리페라 추출물을 찾아냈다. 플레밍기아 스트로빌리페라는 콩과(Leguminosae, Fabaceae) 식물로 아시아지역에서 자생하며 꽃, 잎, 뿌리 등이 민간약으로 설사, 이질, 부종, 결핵, 간질, 히스테리 등에 사용됐으며, 최근 항염, 항균, 항암 작용 등이 보고되고 있다.

송 교수는 인비보(in vivo)와 인비트로(in vitro) 실험에서 플레밍기아 스트로빌리페라 추출물의 우수한 에스트로겐 활성을 확인했다. 연구팀은 현재 다양한 배양조건에서 성분조성 및 약리활성 변화도 비교 분석해 성분과 활성의 표준화 작업을 진행하고 있다.

새로운 간암 진단/예후예측용 바이오마커

이은경 가톨릭의대 교수는 특이성과 민감도가 향상된 새로운 간암 진단 및 예후 측정용 바이오마커를 공개한다. 연구팀은 암 진단 및 예후 예측용 바이오마커로서 HELZ, IMP-1, NONO, RALY 및 RBM42 유전자가 간암이 진행됨에 따라 그 발현이 증가하는 것으로 확인됐다. 이들 유전자들은 조합에 따라 특이성과 민감도가 향상된 간암 진단 및 예후 측정용 마커로 이용돼 높은 정확성과 신뢰도로 간암을 진단하거나 그 예후를 예측 할 수 있다.

연구팀은 RNA 염기서열 결정법을 이용해 인간 암 조직과 정상조직에 대해 HELZ mRNA, IMP-1 mRNA, NONO mRNA, RALY mRNA, RBM42 mRNA 발현을 확인했다. 정상대비 암 조직에서 HELZ mRNA, IMP-1 mRNA, NONO mRNA, RALY mRNA, RBM42 mRNA 발현이 증가됨을 확인했다.