▣ 에든버러=글 · 사진 김수병 기자 hellios@hani.co.kr

과학기술이 낳은 인류의 공동 유산으로 여겨지는 신약의 후보 물질을 개발하는데도 오랜 산고가 따르게 마련이다. 국내 조직공학 전문회사 ‘셀론텍’의 장정호 대표는 조직공학이라는 개념조차 생소하던 시절부터 연구개발에 몰두했다. 나름대로 성과도 있어 국내 생명공학 의약품 1호로 인정받은 무릎연골 세포치료제 ‘콘드론’을 개발해 시판 중이고, 뼈재생 세포치료제 ‘오스템’, 지방 세포치료제 ‘아디폼’ 등을 개발했다. 이들은 인체조직인 세포를 추출해 체외 배양한 뒤 질환 부위에 시술하는 맞춤형 의약품이다.

국내 시장은 좁고 세계 시장은 높고…

△ 스코틀랜드는 정부 지원과 산학협동으로 바이오 산업을 대대적으로 육성하고 있다.

국내외에서 셀론텍의 세포치료제에 대한 깊은 관심이 이어졌다. 아시아 최초의 생명공학 의약품 콘드론이 2년 전 대한민국기술대전에서 은상을 받았고, 뼈재생 세포치료제 오스템이 차세대 세계일류상품에 선정되는 영예를 누렸다. 세포치료제 분야에서 우수의약품제조관리기준(GMP)과 국제표준화기구(ISO)의 인증을 받아 세계 시장 개척의 토대를 닦기도 했다. 그런 셀론텍에 3천억원가량인 국내 시장은 너무 좁아 보였다. 이보다 100배나 큰 세계 시장이 눈에 들어왔다. 하지만 LG생명과학의 항생제 ‘팩티브’로 세계 11번째 미 식품의약국(FDA) 등록 신약개발국이 됐다지만 국내 업체가 넘어야 할 세계 시장의 문턱은 한없이 높기만 했다.

“생명공학의 세계 시장에서 인정받는 사업주도 업체가 국내에는 없다. 바이오 기술에 대한 투자가 선진국보다 10여년가량 늦었지만 조직공학 분야는 초창기 시장이 형성되고 있기에 충분히 승산이 있다. 하지만 현재의 신약 개발 경험만으로 밀어붙이기엔 역부족이다.” 그래서 셀론텍의 장정호 대표는 아시아에서 생명공학 메카로 발돋움하는 싱가포르의 바이오폴리스 단지를 찾았다. 바이오폴리스는 미국 샌디에이고의 슈퍼컴퓨터 센터를 비롯한 여러 나라의 파트너들과 연결돼 세계 시장 진입에 유리할 것이라 여겼기 때문이다. 하지만 그것은 섣부른 판단이었다. 싱가포르는 아시아 시장 진출의 ‘허브’에 지나지 않았다.

△ 세포치료제 '콘드론'.

셀론텍의 세포치료제는 고장난 장기와 조직에 새로운 생명력을 부여하는 ‘재생의학’(regenerative medicine)을 실현하는 성체 줄기세포의 대표적 사례로 꼽힌다. 만일 콘드론 같은 자기 유래 세포치료제가 나오지 않았다면 인간배아 줄기세포 추출은 이뤄지지 않았을 수도 있다. 이른바 ‘치료용 복제’(therapeutic cloning)라는 말이 널리 통용되는 까닭도 골수와 뼈 등에 관련된 세포치료제가 효용성을 인정받은 때문이다. 하지만 셀론텍의 세포치료제가 아시아권을 벗어나 세계 시장에 상표를 내밀면 크게 주목받지 못했다. 세계 시장 진출을 위해서는 바이오 강국으로 손꼽히는 국가의 힘을 빌릴 수밖에 없었다.

세계 시장 석권이라는 셀론텍의 야망을 실현하는 데는 뾰족한 수가 없었다. 최선의 방법은 다양한 전략을 세워 태생적 한계를 극복하는 것뿐이었다. 바로 국제적인 네트워크를 가진 나라를 활용하는 것이다. 이런 방안을 골몰하던 때에 한국보건산업진흥원쪽에서 뜻밖의 연락을 보내왔다. 올해 영국 스코틀랜드 에든버러에서 열리는 ‘한국-스코틀랜드 바이오산업 국제 심포지엄’에서 국내 기업을 대표해 ‘줄기세포를 이용한 생체관절성형술’에 대해 발표를 해달라는 것이었다. 물론 마다할 이유가 없었다. 국내의 줄기세포 기술력을 알리면서 스코틀랜드에서 ‘도우미’를 만날 기회로 삼을 수 있었기 때문이다.

생명과학이 정부의 역점사업

그렇다면 셀론텍의 스코틀랜드 관문 통과 전략의 배경은 무엇일까. 셀론텍은 영국이 유럽 생명공학 산업의 대표주자라는 점을 전략적 배경으로 삼았다. 전세계 3천여개 생명공학 관련 기업 가운데 4분의 1이 영국 전역에 있다. 그 가운데 스코틀랜드는 지방정부 차원의 지원과 산학협동에 의해 탄생하는 신생 벤처기업이 몰려들어 생명과학의 산실로 불린다. 오래전 산업혁명을 일으킨 스코틀랜드 기술자의 후예들이 생명과학을 일구면서 페니실린이나 잔탁, B형 간염 백신 등을 만들기도 했다. 우리에게 널리 알려진 복제 양 돌리도 에든버러 인근에 있는 로슬린연구소에서 빛을 보았다. 이런 생명공학 전통에 힘입어 스코틀랜드의 생명공학 산업은 5년마다 100%의 높은 성장률을 보이고 있다.

현재 스코틀랜드에는 세계 정상급의 생명공학 연구소와 기업들이 즐비하다. 이들은 대부분 스코틀랜드 최대 도시인 글래스고와 에든버러, 던디 등을 잇는 반경 50~60km의 삼각지대에 자리잡고 있다. 에든버러 사이언스 트라이앵글만 해도 7개의 과학기술 단지가 조성돼 인근의 연구소와 대학, 기업들이 긴밀한 유대관계를 이루고 있다. 스코틀랜드 경제개발공사(SE)의 프로젝트 담당 이사 닐 거스리는 “규모가 작은 대학의 연구실이 손쉽게 기업의 도움을 받을 수 있도록 그물망처럼 연결돼 있다. 기업과 대학의 연구실이 실험기기를 통합 관리하면서 사용하기도 한다. 정부 차원에서 대학과 기업을 지원하는 게 큰 힘이 된다”고 말했다.

△ 셀론텍의 장정호 대표가 지난 5월17일 스코틀랜드 바이오 산업 관계자를 만나 이야기를 나누고 있다.

현재 스코틀랜드에서 생명과학은 역점 산업으로 자리잡았다. 생명과학 단지에 있는 561개 정부 민간기관이 215개 핵심 기업과 57개 연구소를 지원하고 있다. 여기에 고용된 사람만 해도 2만8천여명에 이른다. 게다가 1만2천여명의 핵심 연구 인력의 역량도 뛰어난 것으로 평가받는다. 실제로 스코틀랜드의 인구는 영국 전체의 9%에 지나지 않지만 생명과학 관련 석·박사는 30%나 배출하고 있다. 그만큼 인적 자원이 뒷받침되기에 세계적 바이오 기업이 탄생하는 것이리라. 이에 바탕한 해외 투자 유치도 활발히 이뤄져 바이오 기업의 34%가 외국인 소유인 것으로 알려졌다.

마치 스코틀랜드의 미래가 생명공학에 달려 있는 것처럼 보인다. 요즘 막바지 공사가 한창인 에든버러 리틀프랑스의 바이오의학 파크에만 4300억원을 집중 투자해 병원과 연구소를 유치하고 있다. 여기를 중심으로 ‘줄기세포 네트워크’를 만들어 관련 기술을 튼실히 하면서 임상에까지 적용하려는 것이다. 에든버러대학 줄기세포연구소 게놈엔지니어링 그룹장 앤드루 스미스 박사는 “우리 연구소에만 70여명의 박사급 연구원이 있다. 이들이 8개 세부 그룹에서 활동하며 기초 연구를 수행한다”면서 “앞으로 4년 동안 진행하는 유로줄기세포 프로젝트를 주도적으로 맡으면서 170억원을 투자받았다”고 덧붙였다.

미국과 달리 기술 이전도 마다 안해

사정이 이렇다 보니 국내의 바이오 산업 관계자들은 스코틀랜드를 매력적인 파트너로 삼으려 한다. 한동안 국내 바이오벤처는 미국을 관문으로 삼으려다 번번이 높은 문턱으로 인해 쓴맛을 맛봤다. 미국의 거대 생명공학 업체들은 텃밭에 영양분을 공급하지는 않고 과실을 챙기는 데 급급한 탓이었다. 이에 견줘 스코틀랜드의 기업들은 기술 이전도 마다하지 않고 있다. 일본과 인도, 싱가포르를 중심으로 아시아 연대를 꾀한 스코틀랜드에 우리나라는 이용 가치가 많았다. 일부 기술을 이전하면서 줄기세포 메카로 떠오른 국내의 선진 기술을 체득할 기회로 삼을 수 있기 때문이다.

이미 우리나라의 일부 생명과학 기업들은 스코틀랜드의 대학 기업과 신약 공동 개발을 꾀하고 있다. 지난 2002년 현대약품이 스코틀랜드에 있는 대학의 바이오 연구팀과 공동으로 설립한 바이오벤처 파마링크스와 비만치료제 공동 개발로 물꼬를 트면서, 지난해 9월에는 독일에 있던 한국보건산업진흥원 유럽지소를 스코틀랜드 글래스고로 옮겨 긴밀한 협력 체계를 구축했다. 게다가 지난해 보건복지부의 신약 개발을 위한 국제협력연구 프로젝트에 따라 과제당 10억원씩 지원을 받아 LG생명과학(에버딘대학 제휴)이 노인성 치매(알츠하이머 질환) 치료제, 대웅제약(합토겐 제휴)이 인간 항체를 이용한 감염성 질환 치료제 개발에 나섰다.

△ 스코틀랜드는 에든버러 리틀프랑스의 바이오의학 파크를 중심으로 줄기세포 네트워크를 형성하려고 한다. 사진은 막바지 공사가 한창인 연구동 모습.

현재 세계적으로 노인성 치매와 슈퍼 박테리아에 의한 감염성 질환 치료제는 개발되지 않았다. 노인성 치매만 해도 기존 치료제는 일시적인 증상 완화제로서 병인을 치료하지 못한다. 신규 치매 치료제 개발은 LG생명과학이 화학물질 라이브러리 등의 시스템을 통해 유효 물질을 발굴해 후보 물질을 만들고, 에버딘대학이 선진 동물모델 평가 시스템을 활용해 효능을 검증하는 식으로 이뤄질 예정이다. LG생명과학 신약연구소 최덕영 책임연구원은 “이미 유효 화합물이 나온 상태다. 앞으로 2년에 걸쳐 에버딘대학에서 동물모델 실험을 한 뒤, 임상실험에 들어갈 예정이다”라고 밝혔다.

이에 견줘 대웅제약의 감염성 질환 치료제는 양국이 공동으로 후보 물질 개발에 나선다. 국내 기업이 독자적으로 치료용 항체를 개발하는 것은 거의 불가능하다. 일부 생명과학 기업이 기반기술 특허권이 있어 기술적 장벽을 뚫을 수 없기 때문이다. 이런 상황에서 대웅제약은 항체 전문기업으로 기술 특허를 가진 합토겐과의 제휴를 통해 후보 물질 개발과 배양, 정제, 분석, 임상실험 등에 참여해 기술을 획득할 기회를 갖게 됐다. 20여명의 연구원들이 활동하는 바이오벤처 합토겐의 최고과학책임자 앤디 포터 박사는 “우리가 가지고 있는 기반기술을 기꺼이 제공하면서 양사의 공동 발전을 꾀할 방침”이라고 말했다.

양국 공동 개발 프로젝트 출발

두개의 한국-스코틀랜드 신약 공동 개발 프로젝트에 9년 동안 360억원이 투입될 예정이다. 올해에는 유럽 전역으로 확대된 국제협력연구에 두개 과제가 추가돼 한해에 40억원의 국비를 지원한다. 지난해는 신약 후보물질 기획 단계에 참여해야 하는 탓에 신청 기업이 제한됐다. 그런데 올해는 일부 단계만으로도 신청이 가능해 바이오벤처의 참여 폭이 넓어질 것으로 기대된다. 이에 따라 허혈성 뇌졸중 치료 신약 후보물질 ‘뉴(Neu)2000’을 개발한 바이오벤처 뉴로테크(대표 곽병주 아주의대 교수) 등의 벤처기업도 전임상실험을 스코틀랜드에서 진행하는 프로젝트로 준비하고 있다. 셀론텍은 아직 구체적인 신청 계획을 세우지 않았지만 긍정적으로 검토할 방침이다.

아직까지 세계적으로 연간 4조원의 매출을 올리는 위궤양 치료제 ‘잔탁’ 같은 대형 신약을 개발하지 못한 우리나라는 스코틀랜드와의 공동 개발을 획기적 전기로 삼으려고 한다. 셀론텍의 장정호 대표는 지난 18일 애든버러대학 왕립병원 대강당에서 열린 심포지엄 발표를 마친 뒤 스코틀랜드의 반민영 투자회사(ITI)와 대학연구소 관계자 등을 만나 사업 제휴를 모색했다. 물론 첫술에 배부를 수는 없었다. 하지만 세계 시장 진출에서 결정적으로 영향을 끼치는 게 무엇인지는 확인할 수 있었다. 바로 정부 차원의 시스템에 의한 지원과 국제적 네트워크를 활용한 시장 개척이 관건이라는 것이다.

		한국은 재생의학의 산실이 될까 한국과 스코틀랜드 공동 연구로 배아 줄기세포 치료제 개발 △ 지난 18일 바이오산업 국제 심포지엄에서 황우석 박사팀과 이언윌머트 박사가 참가자들의 질문에 답변하고 있다. 우리나라가 재생의학의 신기원을 이루는 대표주자가 될 것인가. 서울대 황우석 교수팀의 치료용 인간배아 줄기세포주 추출로 대규모 국제 공동 연구가 활발하게 이뤄질 것으로 보인다. 이미 미국의 유전학정책연구소(GPI)가 ‘줄기세포 정상회담’을 제안해 황 교수와 미국 피츠버그대 제럴드 섀튼 교수가 오는 6월11일 다시 만나고, 오는 7월에는 영장류(원숭이)를 대상으로 한 줄기세포 효능 검사가 7월에 시작되며, 국내에 배아 줄기세포 은행이 들어설 예정이다. 이를 통해 치료용 인간배아 줄기세포 연구의 획기적인 진전을 기대할 수 있다. 여기에 황우석 교수팀과 스코틀랜드 로슬린연구소 이안 윌머트 박사팀의 인간배아 줄기세포를 이용한 루게릭병 치료제 개발에 관한 공동 연구까지 진행돼 우리나라는 재생의학의 산실로 등극할 태세다. 지난 18일 에든버러대학 왕립병원 대강당에서 열린 ‘한국-스코틀랜드 바이오산업 국제 심포지엄’에서 만난 두 사람은 물밑 논의를 통해 앞으로의 공동연구 일정을 합의했다. 양국의 특장을 합치면 시너지 효과가 나타나 배아 줄기세포를 이용한 난치병 치료제 개발이 앞당겨질 수도 있다. 그동안 스코틀랜드에서는 치료용 복제를 통한 배아 줄기세포 연구가 원천적으로 금지돼 있었다. 그런 까닭에 복제 양 돌리를 만든 로슬린연구소도 배아 줄기세포보다는 형질전환 동물을 이용한 유용물질과 유전자 치료법 등의 개발에 몰두할 수밖에 없었다. 그러다가 지난해 영국 정부가 치료용 복제를 일부 허용하면서 인간배아 줄기세포 연구에 착수할 수 있었다. 하지만 여전히 걸림돌은 있다. 에든버러대학 줄기세포연구소 앤드루 스미스 박사는 “기초 연구는 탄탄한 데 비해 인간 배아 줄기세포 확보가 어렵다”고 밝혔다. 현재 스코틀랜드 연구자들은 줄기세포의 유전적 기작과 분화 조절 등에 관한 높은 기술력을 확보한 것으로 알려졌다. 게다가 학제간 융합 연구에 기반한 분자 수준의 의료 영상 기기를 개발하는 벤처기업 ‘코스믹’(COSMIC)을 설립해 줄기세포 연구를 뒷받침하기도 했다. 코스믹의 사업 이사 트레버 위슬리는 “만일 줄기세포 치료제가 개발되면 발광 다이오드 바이오센서로 효율적인 실험을 할 수 있다”고 밝혔다. 물론 아직까지 코스믹의 기기로 인간배아 줄기세포의 분화 과정을 확인하지는 못했다. 인간배아 줄기세포를 이용한 치료제에 관련된 원천 기술을 확보한 상황에서 넘지 못할 산은 없어 보인다. 나아가 줄기세포 연구에 나노 기술이 결합하면서 놀라운 성과도 기대되고 있다. 서울대 현택환 교수가 개발한 친환경적 나노 입자를 배아 줄기세포에 넣어 분화 과정을 손쉽게 파악할 수 있다. 게다가 차바이오텍 정형민 박사팀이 태아 조직에서 추출한 새로운 유형의 줄기세포 ‘맵스’(MAPS)도 관심을 모으고 있다. 한국과 스코틀랜드, 바이오와 나노의 연대, 배아의 단점을 극복한 줄기세포 등으로 배아 줄기세포 치료제가 서서히 인류의 손에 잡히고 있다.