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건국대, 인터페론 이용인플루엔자 치료제 개발

건국대학교는 수의과대학 최인수 교수(수의학과) 연구팀이 인터페론 람다 단백질의 인플루엔자 바이러스에 대한 항바이러스 효과를 확인했다고 1일 밝혔다. 이번 연구는 미국 출판사 'Wiley'에서 발행하는 'Journal of Medical Virology(IF=12.7)'에 게재됐다. 논문명은 'Antiviral activity of adenoviral vector expressing human interferon lambda‐4 against influenza virus'다. 연구팀은 항바이러스 효능을 나타내는 인터페론 람다 유전자를 재조합 아데노바이러스를 통해 전달하는 시스템을 개발했다. 인터페론 람다는 바이러스와 같은 외래 병원성 물질이 체내에 침입 시 선천성 면역 반응으로 발현돼 항바이러스 효과를 나타내는 단백질이다. 기존에 바이러스 치료제로 이용되는 제 1형 인터페론(인터페론 알파 등)과 달리 제 3형 인터페론(인터페론 람다)은 체내에 염증·발열 등의 부작용 위험성이 적어 세계적으로 임상시험 연구가 진행되고 있는 단백질이다. 아데노바이러스는 상부 호흡기질환을 유발하는 바이러스의 일종이다. 연구팀은 아데노바이러스를 재조합해 유전자 전달체로 활용했다. 해당 재조합 아데노바이러스는 기존과 달리 독성은 없지만, 바이러스이므로 동물과 사람의 세포 내에 들어갈 수 있어 유전자 전달이 가능하다. 연구팀은 사람 인플루엔자 치료제 개발을 위해 재조합 아데노바이러스의 유전자에 사람 인터페론 람다-4 유전자를 삽입했다. 해당 치료제를 의약품으로 사용하기 위해 임상시험계획승인신청(IND)을 위한 실험도 진행했다. 해당 재조합 아데노바이러스 치료제는 면역염색, 전자현미경을 통해 확인됐다. 동물실험윤리위원회와 생물안전위원회 심의를 승인받아 세포·실험동물에서 안전성·유효성 평가를 진행했다. 이후 비임상시험관리기준(GLP) 상에서 약물 안전성을 평가했다. 건국대가 설립한 생물안전 3등급(BL3) 시설을 이용해 고병원성 인플루엔자 치료제 효능 평가도 실시했다. BL3 시설은 생물학적 위험성이 높은 병원체를 안전하게 취급하기 위한 특수시설로, 건국대는 2009년 국가 인증을 받아 고위험성 병원체 연구 분야를 위해 매년 까다롭고 엄격한 기준을 통과하며 운영하고 있다. 연구결과 사람의 인터페론 람다-4 단백질을 발현하는 재조합 아데노바이러스는 세포 및 쥐에서 선천성 면역 유전자의 발현을 증진시켰으며, 그에 따라 두 종류의 저병원성 인플루엔자와 두 종류의 고병원성 인플루엔자 바이러스의 증식을 억제시키는 것을 확인했다. 연구팀은 사람의 인터페론 람다 단백질은 쥐 유래 세포에서 보다는 사람 유래 세포에서 더 효과가 뛰어났으나, 쥐의 폐에서도 감염된 바이러스의 양이 유의미하게 줄어들었고 조직학적으로 확인했을 때 염증 정도가 낮아지는 것을 확인했다. 이번 연구는 보건복지부 감염병 예방·치료 기술개발사업과 건국대 우수연구인력양성사업 지원을 받았다. 해당 논문은 생물학연구정보센터(BRIC)의 '한국을 빛내는 사람들'에도 소개됐다.

2024.05.01 13:00주문정

생명연 "식물 세포서 바이러스 진단 항체 첫 생산"

동물 세포나 대장균에서 주로 생산하던 구제역 바이러스 진단용 항체를 국내 연구진이 식물에서 생산하는 데 처음 성공했다. 다만, 상용화를 위해서는 식물세포에서의 재조합단백질 발현 자체가 잘 안되는 문제를 해결해야 한다. 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)은 식물시스템공학연구센터 조혜선 박사와 합성생물학연구센터 김상직 박사 공동 연구팀이 경제성과 민감도를 획기적으로 개선한 식물 세포 기반의 바이러스 진단 항체 생산 플랫폼을 개발했다고 4일 밝혔다. 연구팀은 이 플랫폼이 감염병 진단용 항체 외에도 분자생물학 실험에 널리 쓰이는 모든 항체 생산에 적용 가능할 것으로 예상했다. 바이러스 감염 여부를 판단하는 데는 일반적으로 항체 존재 여부를 확인한다. 지난 코로나-19 확산 때도 항체 진단 기기가 초반 반짝 히트치기도 했다. 항체진단용 키트 제작에는 보통 바이러스 항체에 반응을 촉진하는 과산화효소(peroxidase)를 화학적으로 결합한 시약이 이용된다. 그러나 단점이 있다. 공정 상 항체와 과산화효소를 따로 생산해야 한다. 또 이들을 결합해야 하는데, 이때 균질성이 떨어진다. 이를 해결하기 위해 시도되는 연구가 동물 세포에서 과산화효소와 항체를 융합한 단백질 생산 방법이다. 그러나 이마저도 과산화효소 활성도가 낮아 민감도(감염 양성을 양성으로 판단하는 확률) 높은 진단 시약에 활용하는데는 한계가 있다. 연구팀은 이같은 문제를 해결하기 위해 식물 세포를 이용했다. 유전자 재조합 기술로 겨자무 과산화효소(HRP)와 바이러스 항체를 담배류 식물인 니코티아나 벤타미아나(Nicotiana benthamiana)에서 융합단백질로 생산하는데 성공했다. 조혜선 박사는 "이를 통해 구제역 바이러스 진단 항체를 제작했다"며 "기존 동물 세포 기반의 진단 항체보다 민감도가 100배 이상 높았다"고 말했다. 조 박사는 또 '샘플만 공급되면 코로나-19 등의 항체 진단 등 어느 곳이나 쓰일 수 있는 기술이지만, 재조합단백질 발현도가 낮아 상용화로 가기 위해서는 바틀랙(병목현상)이 존재한다"며 "이를 연구자들이 함께 노력해서 풀어야할 부분"이라고 말했다. 한편 이 연구는 식물학 분야의 국제 저널인 플랜트 바이오테크놀러지 저널(Plant Biotechnology Journal(IF 13.8)) 2024년 1월호에 게재됐다. 연구비는 생명연 주요사업으로부터 받았다. 과제 기간은 총 7년이며, 올해 4년차다.

2024.04.04 10:06박희범

제프 베조스, 대체 단백질 개발에 788억원 투자

제프 베조스 아마존 창업자가 설립한 기후위기 대응 기금 '베조스 어스 기금'(Bezos Earth Fund )이 대체 단백질 개발에 6천만 달러(약 788억 7천600만원)를 투자한다고 블룸버그 통신이 12일(현지시간) 보도했다. 베조스 어스 기금은 대체 육류의 맛, 질감 및 영양을 개선하기 위해 이를 연구할 대학 연구 센터를 세울 예정이다. 이 연구센터는 향후 5년에 걸쳐 설립되며 대체 단백질의 제조 원가를 낮추고 새로운 재료를 찾는 데 중점을 둘 예정이다. 앤디 자비스(Andy Jarvis) 베조스 어스 기금 미래 식품 이사는 인터뷰를 통해 "지구가 가진 한계 내에서 100억 명의 인구를 먹여 살리기 위해서는 대체 단백질은 필수적"이라며 대체 단백질에 투자하려는 이유를 설명했다. 대체 단백질은 온실가스 배출의 주요 원인인 가축에서 벗어나 지구인들의 식단을 바꿀 수 있기 때문에 주목을 받고 있지만, 풍미가 덜 하고 가격이 비싸며 영양에 대한 우려로 소비자들의 마음을 사로잡는 데 어려움을 겪고 있다. 앤디 자비스는 대체 단백질이 지금보다 가격이 저렴해야 하고 맛이 더 좋아야 한다고 밝혔다. 이번 자금은 식량이 기후와 자연에 미치는 영향을 해결하기 위한 베조스 어스 기금의 사업 중 일부다. 베조스가 후원하는 베조스 어스 기금은 2020년 초에 설립된 단체로, 베조스는 기후 변화에 맞서고 자연을 보호하기 위해 10년에 걸쳐 100억 달러(약 13조 1천450억원) 투자를 약속했다.

2024.03.13 16:22이정현

딥마인드 신약개발 자회사, 엘리릴리·노바티스와 파트너십 체결

구글의 인공지능(AI) 개발조직 딥마인드의 약물 발견 연구 자회사 아이소모르픽랩스가 대형 제약회사 엘리릴리, 노바티스 등과 파트너십을 체결했다. 8일 테크크런치에 따르면, 아이소모르픽랩스는 엘리릴리, 노바티스와 함께 질병치료를 위한 새 약물 발견에 협력한다고 발표했다. 아이소모르픽랩스는 AI 기술을 활용해 신규 약물을 연구하는 회사다. 2021년 알파벳 자회사 딥마인드가 설립했다. 딥마인드 CEO인 데미스 하사비스가 아이소모르픽랩스의 CEO도 맡고 있다. 아이소므르픽랩스는 엘리릴리에서 4천500만달러를 바로 지급받으며, 로열티를 제외하고 성과 단계를 기준으로 최대 17억달러를 추가로 받을 수 있다. 노바티스는 선택된 연구 비용에 3천750만달러를 지불하고, 성과 기반 인센티브로 최대 12억달러를 지불할 예정이다. 이 회사는 인체 내 단백질 구조를 예측하는데 사용할 수 있는 딥마인드의 알파폴드2 AI 기술을 사용하고 있다. 단백질 구조를 밝혀내면 질병 퇴치를 위한 약물의 새로운 표적 경로를 식별할 수 있을 것으로 기대한다. 연구진은 최근 알파폴드를 사용해 간세포암종을 치료할 수 있는 잠재적 약물을 설계하고 합성하기도 했다.

2024.01.08 10:59김우용