바이오인

▶ 개 요

치매, 암, 파킨슨씨병, 비만 등의 각종 인간질병 치료제 개발을 위한 유전자발굴기술에 새로운 장이 열렸다. 한국과학기술원 의과학센터와 제넥셀(주)는 새로운 인간 질병유전자 발굴 및 게놈 기능 연구를 동시에 가능케 하는 6만여 종에 달하는 게놈규모의 형질전환 초파리 라이브러리를 세계 최초로 완성하였다. 이 라이브러리를 이용하면 그 동안 연구에 어려움이 많았던 인간 유전질환의 원인 유전자 발굴 및 신약개발을 위한 타겟 발굴을 대량으로 아주 빠르게 달성할 수 있다.

이러한 성과는 미국의 주도로 올해 2월에 인간게놈 프로젝트가 완성된 후 3만여 개에 달하는 인간 유전자 중 유용유전자를 특허화 및 상업화하려는 선진국 대기업의 경쟁이 가속되고 있는 가운데, 이들을 앞질러 우리나라가 독자적으로 게놈 수준에서 인간 질병 유전자를 대량으로 선점할 수 있는 기반을 갖춘 것으로 높이 평가된다.

이러한 쾌거는 한국과학기술원(KAIST) 생물과학과 및 의과학센터에 재직 중인 김재섭, 정종경, 유욱준 교수와 제넥셀(주)가 지난 2년여의 공동연구에 의하여 이루어진 것으로 국내 바이오 벤처기술이 게놈 연구 분야에도 세계적 경쟁력이 있음을 증명하는 것이다.

이번에 만들어진 6만여 종류의 형질전환 초파리는 각각 서로 다른 유전자 1개씩을 암 등 주요 질병에 걸려있는 인간 질병모델 초파리에 교배를 통하여 넘겨줄 수 있도록 만든 것인데, 교배시킨 6만여 종류 중 해당 질병을 낫게 해주는 초파리로부터 질병관련 유전자를 찾게 된다. 초파리에서 찾아진 새로운 질병 유전자는 인간 게놈프로젝트의 데이터베이스를 이용하여 손쉽게 해당 인간 질병유전자로 교체된다. 이러한 일은 매우 빠르게 진행할 수 있으며 그 동안 인간이나 생쥐 등의 연구로는 불가능하였던 대다수의 인간 질병유전자의 기능연구와 관련 신규 유전자의 발굴을 동시에 수행할 수 있다.

현재 제넥셀(주)에서 보유한 연구인력을 사용하여 향후 수년 이내에 인간의 주요질병 대부분에 대한 원인 유전자를 발굴할 수 있을 것으로 예측된다. 앞으로 제넥셀(주)는 이 기술을 국내외 과학자들에게도 널리 사용하게 할 계획이며, 질병 원인유전자는 발굴되는 대로 특허를 출원하며 출원과 동시에 고가에(수백~수천만불) 매출되는 것이 일반적이다.


▶ 경제적 가치

인간 게놈프로젝트의 완성과 함께 유전자의 독점적 상업화 움직임이 거세게 일어나고 있다. 특히, 미국의 경우 지난 10여 년의 연구를 통하여 막대한 자본 투입과 고급 연구인력의 독점으로 게놈 정보 및 기술을 거의 독식하고 있다. 그러나 이번에 제넥셀(주)에서 개발한 형질전환 모델동물과 관련 기술은 미국 등에서 개발된 게놈연구기술(DNA chip 또는 프로테오믹스 기술 등)에 비하여 기술적으로 훨씬 우위에 있는 것으로 유용유전자 특허 획득에 필요한 새로운 유전자 발굴 및 기능이해를 동시에 신속하게 달성할 수 있어, 우리나라가 인간질병 유전자의 상업화에 미국을 앞지를 수 있게 되었다. 이는 마치 기술력과 자금력에 뒤졌던 우리나라가 미국과 일본을 앞질러 반도체 생산에 세계 최강이 된 것과 유사한 형국으로 21세기 게놈시대의 생명산업의 일부분을 우리나라의 벤처기업이 선도하게 된 것이다.

21세기 생명산업의 핵심은 새로운 질병치료제의 개발이다. 이 과정에서 가장 중요한 단계는 신약 개발의 타겟이 되는 새로운 질병 원인유전자를 독점적으로 보유하는 것이다. 제넥셀(주)에서는 현재 독자적으로 개발 보유한 암, 치매, 비만, 파킨슨씨병 등의 질병모델을 이용하여 이들 질병을 일으키는 원인유전자를 대량으로 스크리닝하고 있다. 제넥셀(주)에서 연구대상으로 하는 이들 질병은 인간에게 가장 빈발하는 것으로 전 세계 의료시장 규모의 50% 이상을 차지하는 것이다.

따라서 세계 메이저 제약회사에서는 이들 질병의 치료를 위해 우수한 신약 개발 타겟 유전자의 신규 발굴을 위하여 각 질병 당 수천만 달러에서 수억 달러에 이러는 연구비의 지출을 감내하고 있는 현실에 비추어 제넥셀(주)의 연구 개발성과의 가치는 엄청나다고 예상된다.


▶ 산학 협력 연구

이 기술 개발은 제넥셀(주)를 통하여 민간차원의 과감한 투자와 초파리, 동물세포, 질병 동물모델 등의 기반연구기술을 보유한 한국과학기술원(KAIST)의 김재섭, 정종경, 유욱준 교수의 노하우가 시너지 효과를 이루어 단시간에 이루어진 결과이다. 김재섭 교수는 이 기술 개발과정에서 과학기술부로부터 국가지정연구실 연구사업을 통하여 연구비를 지원 받아 체온조절 유전자 발굴 연구를 수행하고 있다.


▶ 왜 초파리만이 가능한가?

현재의 기술 수준으로는 초파리만이 몸의 특정 부위(눈, 날개 등)에만 병이 걸리게 할 수 있으므로 살아있는 채로 암 등 치명적인 질병에 대한 연구를 수행할 수 있다. 또한 태어난 알이 자라서 다시 알을 낳을 때까지의 기간이 불과 10일로서 가장 빠른 기간 내에 필요한 연구를 모두 마칠 수 있다. 사실상 한가지 주요질병에 대한 6만 종류의 라이브러리 스크리닝에 20명의 연구원이 일할 경우 1개월이면 충분하다. 초파리를 통하여 발굴되는 질병유전자들은 1시간 이내의 단순한 컴퓨터 분석 작업을 통해 인간 질병 유전자로 교체된다.



문의처 : 한국과학기술원 홍보협력팀 (042-869-2291)

한국과학기술원 김재섭교수(0420869-2632, 011-438-2632)

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