바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 장종원 기자

국내 새로운 마이크로바이옴 연구개발기업 2곳이 모습을 드러냈다. 마이크로바이옴 기반으로 분자진단 키트를 개발하는 우리바이옴과 글루텐 분해 제품을 개발하는 (주)마이크로바이옴이다.

마이크로바이옴은 이제 단순히 건강기능식품의 개념을 넘어 질병의 진단과 치료, 예방 등 헬스케어의 전 영역을 아우르는 분야로 성장하게 됐다. 해외 뿐만 아니라 국내에서도 이를 위해 많은 신생 바이오기업들이 문을 열고 연구 개발을 진행하고 있다.

9일 서울 코엑스 그랜드볼룸에서 열린 '제 2회 휴먼 마이크로바이옴 콘퍼런스'에서 우리바이옴과 (주)마이크로바이옴은 핵심 연구개발 프로젝트를 소개했다.

MD헬스케어와 우리기술이 합작 설립한 우리바이옴은 중증감염질환과 암, 기타질환을 적응증으로 마이크로바이옴을 통해 질병을 진단할 수 있는 qPCR 분자진단키트를 개발하고 있다.

최준엽 전무는 "세균성 중증감염질환 중 패혈증은 21세기에도 사망률이 20%가 넘는데 그 이유 중 하나가 원인균을 진단하는데 오래 걸려 적절한 치료가 제때 진행되지 못하기 때문이다. 원인균을 동정하기 위해 시행되는 혈액 배양은 최소 48시간을 필요로 하기 때문에 의료 현장에서는 원인균을 알지 못한 채로 경험에 근거한 항생제 처방이 진행된다. 이는 항생제 오남용으로 이어진다"고 설명했다. 그는 "패혈증의 원인균을 파악하는 것이 1시간 빨라질수록 사망률이 4%씩 감소한다는 연구결과도 존재한다"고 덧붙였다.

우리바이옴은 이러한 감염질환의 원인균을 혈액 배양과정을 거치지 않고 바로 DNA를 추출, qPCR을 통해 검출하는 분자진단키트 'WB-001'을 개발하고 있다. 이들은 병원에서 최근 2년간 분리동정된 병원성 균주 데이터를 기반해 바이오 마커를 선정했다.

최 전무는 "WB-001은 배양과정을 거치지 않기 때문에 4시간이면 원인균을 동정, 검출하는 것이 가능하다. 임상적 성능 평가를 위해 혈액검사 결과와 해당 키트의 진단 검출율을 비교한 결과에서 우수한 민감도를 가진 것을 확인했다"고 말했다. 우리바이옴 측은 현재 제품 생산을 위한 GMP공장을 건설중이며 2019년 말 완공할 예정이라고 밝혔다.

이들은 감염질환 외에도 암을 진단할 수 있는 키트 개발을 진행 중이다. 그 중 첫번째는 대장암을 타깃으로 한다.

최 전무는 "대장암 환자의 대변을 NGS로 분석해 해당 질환과 관계된 장내 미생물을 선별, 바이오마커로 사용했다. 이후 qPCR 기반의 시제품을 제작하고 성능을 확인한 결과, AUC가 86%로 나타났으며 민감도가 80% 인 결과를 얻었다. 민감도와 특이도를 더 높일 수 있도록 최적화를 거쳐 2020년 상용화하는 것이 목표"라고 말했다.

(주)마이크로바이옴은 체내미생물이 가장 영향력을 많이 행사하는 소화기계에 집중한다. 이들은 최근 식이습관 변화 등으로 증가한 글루텐(Gluten) 저항증을 개선할 수 있는 마이크로바이옴 제품을 개발했다. 변지영 대표는 "글루텐은 보리, 밀 등 곡류에 존재하는 불용성 점성 단백질인데, 이를 소화하는 효소가 없거나 부족한 경우에는 소장 점막에 염증이 발생, 소화질환을 유발할 뿐만 아니라 피부, 신경계, 면역계 등에도 영향을 끼친다"고 설명했다.

실제로 글루텐이 여러 질환과 관련이 있다는 것은 여러 논문을 통해 알려져 있다. 가려움증을 동반하는 포진형 피부염은 글루텐 민감성 장 질환을 가진 환자에게 많이 발생하는 만성 피부질환이다. 글루텐이 소화기계에서 Exotoxin으로 작용하면서 장 벽의 투과성을 증가시키고 이로 인해 전신적 염증반응을 유도하기도 한다. 변 대표는 "소화장애질환은 설사, 복통 등의 일차적인 증상을 넘어서 골다공증, 빈혈, 불임, 자폐, 정신분열증 등 다양한 질환과 관련 있다"고 말했다.

(주)마이크로바이옴은 국내외에서 글루텐 불내성으로 인한 소화불량과 기능성 장애를 개선할 수 있는 안전성이 높은 제품에 대한 요구가 높다는 것을 인지하고 식품 유래의 마이크로바이옴 기반 제품을 개발하게 됐다. 이들은 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회의 미생물소재 개발 및 실용화 국가개발연구사업을 통해 글루텐을 분해, 소화시킬 수 있는 미생물 연구 개발에 성공했다.

'MB-0601'은 실험을 통해 글루텐 분해 조절 능력이 80%정도에 이르는 것을 확인했다. 변 대표는 "동정분리를 통해 발굴한 MB-0601은 pH3.0 환경에서의 활성을 평가하는 내산성, 50℃ 이상에서도 견디는 내열성, 내담즙성 등을 평가한 실험에서도 뛰어난 활성을 보였다. 이는 식품첨가제품으로 개발했을 때에도 효과를 유지할 수 있다는 의미"라고 전했다. 회사 측은 이러한 특성을 활용해 간편하게 식품에 적용할 수 있는 건강기능식품을 개발, 상업화를 앞두고 있다.