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김복철 NST이사장 "R&D는 사람을 키우는 과정"

"R&D를 한마디로 정의하면 사람을 키우는 과정입니다." 25일 대전 호텔ICC 1 층 크리스탈볼룸에서 개최된 '2024 출연연 신진연구자 교류회'에서 토크콘서트에 참석한 김복철 국가과학기술연구회 이사장은 "이러한 과정이 모여 결국 꽃을 피우게 된다"며 그동안의 경험을 담아 R&D에 대해 한마디로 정의했다. 이날 행사는 3년 미만 연구자 200여 명이 참석한 가운데 개최됐다. 축사자로 나선 이종호 과학기술정보통신부 장관은 "장관하기 전 교수 생활하며 연구현장에 있었다. 해외 학회에서 머리 속에서 풀지 못했던 문제를 다른 사람 발표를 들으며 풀었고, 특허를 쓰기도 했다"며 오늘과 같은 모임의 중요성을 강조했다. 이 장관은 "연구개발 예산 조정은 앞으로 나아가기 위한 과정이었다. 그런데 소통을 못해 현장 연구자들이 어려움을 겪는다는 말을 듣고 안타까웠다"며 "연구자들이 걱정없이 연구하도록 예산을 증액해 지원하겠다. 예산 증액 전에 제도 개선이 먼저 이루어진다. 투명하고, 공정하다는 생각이 들도록 할 것"이라고 덧붙였다. 환영사에 나선 김복철 과학기술연구회 이사장은 "행사장에 들어오면서 왜 진작 이런 자리 만들지 못했나 하는 생각을 했다. 장관과 이런 자리 처음 아닌 가 싶다"며 "신진 연구자로부터 이런 자리를 만들어 달라는 얘기를 많이 들었고, 앞으로도 이런 자리 지속적으로 만들도록 노력하겠다"고 말했다. 첫 교류자로 '선배와의 대화' 코너에 나선 생명연 최인표 전 책임연구원은 그동안 연구해온 NK세포(표적 킬러 암세포)에 대해 소개하며 원천기술의 중요성을 강조했다. 이어 KIST 이현정 책임연구원이 나섰다. SCI논문만 45회 게재했다는 이 책임은 연구열정을 일깨우는 융합연구의 힘을 주제로 10분간 강연했다. 또 참석자와 묻고 답하는 '토크콘서트'에는 이종호 장관과 김복철 이사장, 최인표· 이현정 책임연구원이 참여했다. 이 자리에서 이종호 장관은 "남과의 차이를 인정해야 한다"고 했고, 김복철 이사장은 "지구력을 가지고 지속적으로 연구해 나갈 것"을 당부했다. 이외에 육아 문제와 재량 근무, 평가 제도에 대한 질문과 설명이 이어졌다. 이날 오후 1시부터 리더와의 대화가 진행될 예정이다. 발표는 조용민 언바운드랩데브 대표가 맡는다. 또 동료와의 대화는 표준연 차진웅 선임연구원과 한국과학기술연구원 이민아 선임연구원, ETRI 강찬모 책임연구원이 이어갈 예정이다.

2024.04.25 12:12박희범

아이스크림에듀, 중등 AI 수학 '홈런 중등 수학의세포들' 출시

아이스크림에듀(대표 이윤석)가 스마트러닝 '아이스크림 홈런'의 대표적인 AI 학습 콘텐츠, '수학의세포들'을 홈런 중등에 출시했다고 25일 밝혔다. 수학의세포들은 지난 2022년 6월 홈런 초등에서 처음 오픈하고 지난 해 10월 무료 앱을 출시한 이후, 10만여 명의 초등 학생들이 높은 만족도를 보인 학습 서비스다. 수학의세포들에 적용된 기술은 아이스크림에듀만이 보유하고 있는 독보적인 AI 기술인 '아이스크림 지식추적기술(이하 iDKT)이다. iDKT는 학습 데이터를 기반으로 학생의 현재 지식수준을 추적해 정오답률과 부족한 부분 파악은 물론 학습 개념에 대한 이해도까지 추론하고 정교한 맞춤형 문항을 추천하는 기술이다. 수학 AI 디지털교과서의 위한 핵심 엔진으로, 해외 수출도 논의하고 있다. 이번에 선보인 '홈런 중등 수학의세포들'은 iDKT를 기반으로 중학교 1학년부터 3학년까지 수학 전과정에 대한 지식맵을 구축하고, '홈런 중등' 학습 이력과 수학의세포들 진단 검사를 바탕으로 개념별 이해도를 진단한다. 이를 통해 학습자에게 수준별 맞춤형 문제를 추천하고, 학습자는 부족한 개념의 문제들을 선택해 집중 공략할 수 있다. 매일 학습 후에는 보상으로 배지를 증정하고, 최근 30일간 진행한 문제 풀이 수, 평균 점수, 학습 시간, 오답노트 완료 수 등 학습 데이터도 제공한다. 틀린 문제만 모아 다시 풀 수 있도록 오답노트도 이용할 수 있다. 이를 통해 학습자는 수학 학습의 효율성을 높일 수 있고, 수준에 맞는 개인화된 문제를 풀며 점진적인 성취감과 학습 자신감도 상승시킬 수 있다. 부족한 부분 또는 틀린 문제, 풀었지만 이해도가 낮은 부분까지 복습하며 약점도 견고하게 보완할 수 있다. 아이스크림에듀 관계자는 “수학을 더욱 효과적으로 학습하며, 성적은 물론 자신감도 끌어올릴 수 있도록 하고자 홈런 중등 회원들을 위한 수학의세포들을 개발했다”며 “수학의세포들을 통해 자신의 학습 이해도를 객관적으로 파악하고 보완하면서 메타인지 활성화와 학습 전략 향상까지 기대할 수 있다”고 말했다.

2024.04.25 09:26안희정

이엔셀, 코스닥 상장 예비 심사 통과

이엔셀은 지난 11일 한국거래소 코스닥시장본부로부터 상장 예비 심사를 통과했다고 밝혔다. 향후 금융위원회에 증권신고서를 제출하고, 본격적인 공모 절차에 돌입할 예정이며, 대표주관회사는 NH투자증권이다. 이엔셀은 기술특례상장을 위한 기술성 평가에서 한국거래소가 지정한 기술보증기금과 이크레더블로부터 각각 A등급을 획득한 바 있다. 이엔셀은 글로벌 수준의 GMP(우수의약품 제조 관리 기준) 시설 운영 시스템과 품질 및 제조 관리 핵심기술을 바탕으로 세포‧유전자치료제 특화 CDMO 사업을 전개하고 있다. CDMO는 고객사가 요청한 의약품 규격에 따른 위탁생산(CMO)에 개발(Develop)의 개념을 더한 것으로 생산공정 최적화, 품질시험 최적화, CMC(Chemistry Manufacturing Control) 등 신약 개발 과정 전반을 책임진다. 특히 세포 및 유전자치료제 생산, 인허가 과정을 겪으며 쌓아온 기술 및 노하우로 고객사가 빠르게 임상 단계에 진입할 수 있도록 지원하고, 최신 규제나 환경 변화 등 다양한 문제에 대한 솔루션을 제공한다. 이엔셀의 주요 고객사는 GMP 시설이 없는 제약사, 바이오벤처, 국공립 연구소 및 대학 등이며, 현재 17개사와 33건의 프로젝트를 진행해 2023년 매출 105억원을 기록했다. 이엔셀은 세포‧유전자치료제 분야 신약 개발에도 집중하고 있다. 차세대 중간엽 줄기세포 치료제 EN001은 탯줄 유래 중간엽 줄기세포(MSC)를 기반으로 하는 근육질환 치료제로 현재 샤르코-마리-투스병(CMT), 뒤센 근위축증(DMD)을 적응증으로 임상시험을 진행 중이며, 2022년 식품의약품안전처 개발단계 희귀의약품(ODD)으로 지정됐다. 장종욱 이엔셀 대표는 “세포‧유전자치료제 CDMO 산업은 제조 방법이 다양해 표준화가 어렵고 관련 규제를 마련 중인 만큼 국가적 관심도가 매우 높은 신성장 산업”이라며 “국내 CDMO 서비스 사업자 중 최다 수행 실적을 보유한 이엔셀은 이번 코스닥 상장을 발판 삼아 글로벌 세포‧유전자치료제 CDMO 시장이라는 블루오션을 향해 나아가겠다”는 포부를 전했다.

2024.04.13 10:08조민규

지아이이노베이션, 면역항암제 'GI-102' 피하주사 제형 임상 1/2상 신청

지아이이노베이션은 차세대 면역항암제 'GI-102'의 피하주사(subcutaneous injection; SC) 제형 개발을 포함한 임상 1/2상을 위한 임상시험계획(IND) 변경을 식품의약품안전처에 신청했다고 8일 밝혔다. 이번 IND는 피하주사 단독요법 추가 뿐 아니라 기존 순항 중인 정맥주사 제형의 화학항암제 등 병용요법 임상 2상 추가에 따른 적응형 임상설계 변경 건이다. 회사 측은 정맥주사와 유사한 약동학을 나타낸 GI-102의 피하주사는 자체 공정개발 노하우를 통해 피하주사 제형 개발을 완료해 제형 변경에 따른 로열티 지출이 발생하지 않는 장점이 있으며, 로슈(티센트릭), MSD(키트루다), BMS(옵디보) 등 약 50조원 시장 규모의 블록버스터 피하주사 면역항암제들과 병용 파트너로서의 투약 편의성 증대 등 상승효과가 기대된다고 전했다. 특히 GI-102는 면역세포의 수를 평균 7배 증가시키는 강력한 항암 면역세포 증식능을 통해 단독요법 용량 증량 임상시험에서 표준치료에 실패한 환자들을 대상으로 현재까지 5건의 PR(부분관해)을 확보한 바 있어 피하주사 제형에 대한 임상도 기대되고 있다고 덧붙였다. 장명호 지아이이노베이션 CSO(임상전략총괄)는 “GI-102 단독요법 임상 결과만으로도 빅파마들의 관심이 이어지고 있다”며 “글로벌 개발 트렌드에 발맞춘 피하주사 제형 개발로 약물의 기술이전 밸류가 더욱 상승할 것”이라고 말했다. 한편 회사는 월 미국암연구학회 연례학술대회(AACR 2024) 및 5월 미국임상종양학회 연례학술대회(ASCO 2024)에 참여해 복수의 글로벌 제약사들과 미팅을 진행할 계획이다.

2024.04.08 15:57조민규

GC셀, 원성용 신임 세포치료제 연구소장 선임

GC셀이 원성용 신임 세포치료연구소 연구소장을 선임했다. 원성용 신임 연구소장은 향후 회사의 R&D 파이프라인과 면역세포치료제의 경쟁력 강화를 추진할 예정이다. 원 소장은 경희대 생물학과 졸업 후 동대학원에서 미생물학 석사 학위를 받았다. 이후 미국 텍사스 주립대 의대에서 미생물학·면역학 박사학위를 취득했다. 캘리포니아주 라호야 소재 스크립스연구소에서 면역학·유전학 분야 연구원으로 근무했다. 귀국 후 ▲CJ제일제당 제약연구소 생물의약센터 백신 연구그룹장 ▲GC녹십자랩셀 세포치료연구소 면역세포팀·연구기획팀장 ▲GC녹십자홀딩스 투자팀장 ▲아티바바이오테라퓨틱스 부사장 ▲HK이노엔 바이오 연구소장 등을 역임했다. 회사 관계자는 “원 소장의 세포유전자치료제 및 바이오 의약품 개발 분야 업적과 오픈 이노베이션을 통한 공동 연구개발 경험을 바탕으로 회사 연구 및 개발에 새로운 동력을 부여할 것으로 기대한다”라며 “암 및 난치성 질환 극복을 위한 신규 세포유전자치료제 연구 및 동종유래 NK, CAR-T/NK 등 혁신적인 R&D 파이프라인 강화에 더 집중하겠다”고 밝혔다.

2024.03.25 11:24김양균

차바이오텍, 셀인셀즈와 오가노이드치료제 CDMO 계약

차바이오텍(085660)은 재생의료용 세포치료제 개발기업 셀인셀즈(CellinCells)와 연골질환 오가노이드치료제 위탁생산(CDMO) 계약을 체결했다. 이번 계약으로 차바이오텍은 자회사인 차바이오랩 의약품 제조시설에서 고품질 오가노이드 재생치료제 개발용 줄기세포의 세포은행을 구축해 셀인셀즈에 제공할 예정이다. 오가노이드 재생치료제는 산업통상자원부가 2023년 국가첨단전략기술로 선정했다. 셀인셀즈는 줄기세포 유래 오가노이드 재생치료제 개발에 속도를 올릴 수 있게 됐고, 차바이오텍은 세포은행 구축 후 임상용 의약품 생산도 기대할 수 있게 됐다. 셀인셀즈는 피부재생, 연골재생, 혈관생성 등 다양한 질환의 오가노이드 재생치료제 파이프라인을 보유하고 있으며, 95% 이상 확률로 균일한 오가노이드를 대량 생산할 수 있는 기술을 갖고 있다. 기술 확장과 고도화를 위해 오가노이드와 인공지능(AI) 기술을 융합해 생산공정 자동화, 기준 및 시험방법 마련, 대량 생산 최적화 솔루션 개발 등을 추진 중이다. 오가노이드치료제는 세포를 3차원으로 배양해 만든 '인체 장기 유사체'를 망가진 장기 부위에 이식해 재생하도록 돕는다. 2차원 줄기세포치료제 보다 높은 생착률과 지속성으로 활용성이 높은 점이 특징이다. 조재진 셀인셀즈 대표는 “2023년 국내 최초로 식품의약품안전처로부터 오가노이드 재생치료제 임상계획 승인을 받아 임상시험을 진행하고 있다”며 “세포은행을 활용해 미충족 의료 수요가 높은 피부, 골관절염 등 오가노이드 재생치료제를 순차적으로 개발하고 있다”고 말했다. 오상훈 차바이오텍 대표는 “이번 계약을 계기로 셀인셀즈가 추진 중인 줄기세포 유래 오가노이드치료제 개발에 차바이오그룹이 보유한 역량을 활용해 적극 지원하겠다”며 “미국 자회사인 마티카 바이오테크놀로지의 세포‧유전자치료제 CDMO 시설 등을 활용해 미국 임상과 글로벌 진출도 지원할 수 있을 것”이라고 말했다.

2024.03.18 16:27조민규

나일론 원료 생산 미생물 '세포공장' 나오나

나일론 필수원료를 생산하는 미생물 '세포공장'이 합성생물학 기술로 개발됐다. 합성생물학은 정부가 공을 들이고 있는 '12대 국가전략기술' 의 '첨단바이오' 분야 중점 기술이다. 한국화학연구원(원장 이영국) 백승호·노명현 박사 연구팀은 산업용 미생물로 활용되는 유질 효모인 야로위아 리폴리티카(Yarrowia lipolytica)를 활용한 '바이오 아디프산(Adipic acid)' 생산용 '미생물 세포'를 개발했다고 18일 밝혔다. ■왜 개발했나 최근들어 바이오 소재 개발은 글로벌 친환경 규제와 탄소 배출량 저감 요구에 따라 석유화학 기반의 화학소재를 대체하기 위한 연구가 세계적인 이슈다. 특히, 석유화학산업에서의 친환경 규제와 탄소배출 감소에 대한 요구가 커지면서, 바이오매스 유래의 탄소중립형 바이오화학원료로 대체하기 위한 패러다임 전환이 강조되고 있다. 하지만 현재까지 개발된 기술들은 인체 내 질병을 유발할 수 있는 병원성 미생물을 활용하거나 유전자 조작이 까다로운 점 등, 아직까지는 상용화를 위해 보완할 점이 많은 상황이다. 특히, 합성생물학은 정부가 '12대 국가전략기술' 로 정해 놓은 '첨단바이오' 중점 원천 분야다. ■연구성과 연구팀은 미국식품의약국(FDA) 인정 식품첨가 안전 물질(GRAS)로 지정된 유질 효모인 '야로위아 리폴리티카'를 미생물 세포공장으로 활용해서 아디프산을 생산하는 원천기술을 세계 최초로 개발했다. 바이오매스로부터 바이오 아디프산을 생산하는 기술이다. 아디프산은 나일론 섬유의 필수 중간 원료다. 생분해성 플라스틱 원재료, 식품첨가제 등 다양한 용도로 활용되는 핵심 화학소재다. 대부분의 아디프산은 나프타, 천연가스 등 화석연료로 생산되지만, 생산 공정 상 발생하는 아산화질소(N2O)가 온실효과를 유발하기 때문에 환경 친화적이고 지속 가능한 바이오 아디프산 생산 기술 개발이 필수적이다. ■개발과정 연구팀은 합성생물학 기술을 기반으로 지방산 유래 산물 분해 능력을 인공적으로 조절하고 아디프산 생산량이 증가하도록 미생물 특성을 재설계했다. 일반적인 유질 효모의 지질 분해 과정은 카복실기(화학 작용기의 일종)가 양 끝에 붙어있는 디카르복실산(유기산의 일종) 형태로 변환되는 '오메가 산화기작'이후 분해경로를 통해 유질 효모가 살아가는데 필요한 아세틸코에이 등의 에너지원으로 전환되는 '베타 산화기작' 과정을 거친다. 연구팀은 식물성 오일에 다량 함유된 지방산 유래 산물을 디카르복실산으로 원활하게 전환하기 위해 필요한 유전자를 선별, 오메가 산화기작을 강화했다. 또한 기존 미생물은 여섯 차례의 반복적인 순환 과정을 통해 디카르복실산으로부터 에너지 생성과 생존에 필요한 아세틸 코에이를 생산했지만, 연구팀은 유전자 조작을 통해 3회만 순환되도록 했다. 나머지 디카르복실산은 아디프산을 생산할 수 있도록 유도하는 베타 산화기작을 최적화했다. ■기대효과 완성된 미생물 세포공장은 미생물 배양 과정을 거쳐 지방산 유래 산물을 선택적으로 분해, 전환해 효율적으로 바이오 아디프산을 생산하는 환경친화적 기술이다. 석유화학 기반의 아디프산 대체를 위한 원천기술이다. 향후 다양한 분야에 활용이 가능할 것으로 전망된다 이 기술을 활용해 향후 아디프산이 주요 화학소재로 사용되는 의류, 생활, 산업용 응용 제품 영역에 널리 활용될 것으로 기대된다. ■실용화는? 다만 실용화까지는 갈 길이 험난하다. 백승호 정밀·바이오화학연구본부 선임연구원은 "이 기술이 원천기술 단계여서 응용으로 가기 위해선 합성생물학 기반 지방산 산화 활성 조절이 가능한 대사회로 시스템을 구축해야 한다"며 "기질 전환 수율 및 생산성 향상을 위한 스케일업 연구와 고순도, 고농도의 단량체 확보를 위한 분리/정제기술 개발이 뒤따라야 한다"고 말했다. 전 세계적으로 관련 연구에 대한 원천기술 개발 수요는 급증하고 있으나 현재까지 상용화 된 사례는 없다. 화학연 이영국 원장은 “본 성과는 12대 국가전략기술 중 첨단바이오 분야의 핵심인 합성생물학 기술을 통해 확보된 바이오 아디프산 생산 맞춤형 미생물 세포공장 기술로써, 향후 대한민국 바이오소재 생산 원천기술 확보에 기여할 수 있기를 희망한다”라고 밝혔다. 이 연구는 바이오매스 관련 권위 학술지인 '바이오리소스 테크놀로지(Bioresource Technology, IF : 11.4)' 1월호 논문으로 게재됐다. 과제는 한국화학연구원의 기본사업과 과학기술정보통신부 석유대체 친환경 화학기술개발사업의 지원을 받았다.

2024.03.18 13:50박희범

생명연, 고순도 줄기세포 대량 배양 성공

재생치료 등에서 수요가 높은 고순도 줄기세포를 대량으로 만드는 기술이 개발됐다. 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)은 줄기세포융합연구센터 손미영 박사팀(제1저자 권오만 박사)이 인간 장(腸) 오가노이드에서 장 줄기세포를 농축 배양할 수 있는 기술을 세계 처음 개발하는 데 성공했다고 7일 밝혔다. 이 기술은 인간 장 줄기세포를 대량 배양 및 동결 보관할 수 있다. 연구진은 향후 재생치료제 개발 및 다른 신약 개발 기초연구에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대됐다. 오가노이드는 줄기세포나 조직공학 기술을 활용해 제작한 인체 장기유사체로 매우 높은 수준으로 인체 장기를 모사할 수 있다. 동물 대체실험이나 신약 개발, 재생치료 등의 분야에서 많이 활용된다. 또 줄기세포는 신체를 구성하는 세포로 분화하는 능력이 있어 재생, 인공장기 형성, 세포 치료 등에 이용 가능하다. 그러나 줄기세포는 생체 내에서 한정된 양으로만 존재할 뿐 아니라 배양이 어려운 단점이 있다. 또 채취하면 안정적인 보관이 필수적인데, 장기간 보관이 어려워 안전하고 효율적으로 줄기세포를 얻을 수 있는 기술 개발 수요가 늘 따라 다녔다. 연구팀은 인간 전분화능 줄기세포를 이용해 만든 3차원 장 오가노이드에서 고순도 인간 장 줄기세포 집합체를 대량 배양할 수 있는 기술을 개발했다. 단일 세포 전사체 분석을 통해 장 줄기세포 집합체들이 고농축 되어 있음을 확인하고 이를 분리‧배양하는데 성공했다. 연구진 장 줄기세포로 동물모델 세포 조직 재생 확인 연구팀은 "화학적 조성이 명확한 배지 환경에서 인간 장 줄기세포를 배양할 수 있게 됐다는 의미가 있다"고 설명했다. 연구팀은 생산된 장 줄기세포 집합체가 마우스 동물모델의 손상된 장 상피 세포 조직을 재생시키는 것을 확인했다. 이는 치료제로서의 이용 가능성이 있다는 것을 의미한다. 손미영 박사는 “향후 재생치료제로 개발 가능한 임상 등급의 인간 장 줄기세포를 대량 생산할 수 있는 기반 기술을 확보했다”며 “세포를 공기 중에 노출해 분화를 유도하는 기체-액체 계면(Air-Liquid Interface) 분화법을 이용해 2차원 장 줄기세포를 입체적 구조를 가진 장 상피 세포로 분화하는 기술도 같이 개발했다”고 설명했다. 장 오가노이드는 내부가 비어있는 내강(內腔, lumen)을 중심으로 상피 세포와 세포 외 기질이 둘러싸고 있는 둥근 공 형태다. 장 상피 세포가 내부의 내강에 접근하기 어려워 다양한 응용 연구에 활용하기 어렵다는 한계가 있었다. 연구팀은 스테레오 타입의 2.5차원 장 상피 세포 모델 시스템을 자체 제작했다. 이는 실제 인간의 소장을 모사할 수 있다. 내강 접근도 용이해 다양한 질환 모델 제작과 신약 개발을 위한 플랫폼 기술로 활용할 수 있다. 인간 장 줄기세포의 분리 배양 난제 해결 손미영 박사는 “재생치료제의 핵심 성분인 인간 장 줄기세포는 분리 배양이 어려워 동물 실험 의존도가 높았다”며 “전 세계에서 유일하게 대량, 장기배양이 가능한 인간 정상 장 줄기세포 모델을 이용해 다양한 기초 연구가 활성화되길 기대한다”고 말했다. 손 박사는 또 “이미 확보한 다양한 장 오가노이드 배양기술과 접목해 기초연구 수준을 넘어 기술의 실용화를 위해 더 활발한 연구 활동을 이어 나갈 것”이라고 연구에 대한 강한 의지를 드러냈다. 한편 이 연구는 지난 1월 종합과학 분야 국제 과학저널 '네이처 커뮤니케이션즈' 온라인판에 게재됐다. 예산은 과기정통부 코리아 바이오 그랜드 챌린지 사업과 산업부 바이오산업핵심기술개발사업, 범부처 재생의료기술개발사업, 식약처 첨단독성 평가기술 기반구축사업, 생명연 주요사업으로부터 받았다.

2024.03.07 10:49박희범

와이바이오로직스 'AR062', 종양 미세환경 개선 통해 면역항암 효과 증진

와이바이오로직스가 개발한 항-CD39 항체 'AR062'가 면역항암 효과를 증진시킨다는 연구결과가 미국에서 공개된다. 내달 5일 미국 샌디에이고에서 개최되는 미국암연구학회 연례회의(AACR)에서 'AR062'의 연구결과가 공식 발표 주제로 채택됐다. AACR은 세계 최대 규모의 종양학 분야 국제 학술행사다. AR062는 항-CD39 단일클론항체다. CD39는 세포의 에너지원인 아데노신삼인산(ATP)을 분해해 아데노신으로 변환시키는 기작에 관여하는 단백질이다. 주로 면역억제 세포의 표면에서 높은 발현을 보이는 것으로 알려져 있다. 연구 결과에 따르면, AR062는 CD39가 ATP를 아데노신으로 변환하는 것을 효과적으로 억제하는 동시에 면역세포의 활성을 돕는 ATP는 축적되게 만드는 기전이다. 이는 면역활성을 억제하는 종양미세환경(TME)이 면역세포가 활성화될 수 있는 환경으로 변화돼 병용투여를 통해 면역항암제의 치료 효과 개선도 기대할 수 있다는 의미다. AR062는 와이바이오로직스의 완전인간항체 라이브러리인 Ymax-ABL에서 발굴됐다. Ymax-ABL은 1천200억 종 이상의 항체 유전자 다양성을 보유한 라이브러리다. 해당 라이브러리에서 발굴한 항체는 대체로 면역원성이 낮고 생산성이 우수한 것으로 알려졌다. 회사는 지난해 임상 1/2a상을 성공적으로 마친 아크릭솔리맙(YBL-006)을 비롯해 대부분의 항체 신약 파이프라인을 Ymax-ABL에서 발굴하고 있다. 이번 연구 결과로 와이바이오로직스는 종양미세환경을 개선할 수 있는 파이프라인을 추가하게 됐다. 치료 효능이 개선된 면역항암제 개발에 대한 경쟁력이 높아졌다는 것. 회사는 종양미세환경에서 면역세포의 활성을 억제하는 다른 주요 원인물질인 TGF-를 선택적으로 저해하는 TGF-β 셀렉트랩(AR148)의 국내 특허를 출원한 바 있다. 와이바이오로직스 관계자는 “면역항암제의 치료 효과를 높이고자 종양미세환경을 개선할 수 있는 신약 후보 물질의 성과를 알리게 됐다”라며 “항체의 중요성이 부각되는 바이오의약품 시장에서 글로벌 항체 신약 개발 전문기업으로서 자리 잡도록 노력하겠다”고 밝혔다.

2024.03.06 09:40김양균

JW신약, C&C신약연구소·美큐어에이아이와 CAR-NK 세포치료제 개발

JW신약은 JW중외제약의 자회사 C&C신약연구소와 혁신 항암 세포치료제 개발을 위한 공동연구계약을 체결했다고 밝혔다. 이번 계약에 따라 JW신약은 미국 바이오 벤처기업 큐어에이아이 테라퓨틱스(이하 큐어에이아이)에 이어 C&C신약연구소와 함께 고형암을 타깃하는 신규 CAR-NK 세포치료제를 개발한다. JW신약은 지난해 12월 자사의 연구법인 JW크레아젠으로부터 핵심 연구 과제인 CAR-NK 세포치료제에 대한 판매 로열티, 기술료 등을 포함한 개발 권리를 확보한 바 있다. 해당 과제는 JW크레아젠이 항암 분야의 AI 기반 R&D 플랫폼을 보유하고 있는 큐어에이아이와 2030년 글로벌 시장 출시를 목표로 지난해부터 공동연구해 왔다. JW신약과 C&C신약연구소는 앞으로 큐어에이아이와 공동연구를 통해 CAR-NK 세포치료제 후보물질을 발굴하고, 유전자 조작 기술 기반의 CAR-NK 세포치료제 R&D(연구개발) 플랫폼을 자체 구축할 방침이다. CAR-NK 치료제는 건강한 사람의 혈액에서 추출한 면역세포인 자연살해(NK) 세포를 유전자 조작을 통해 특정 암세포와 결합하도록 만든 뒤 환자에게 투여하는 형태의 항암제다. JW신약이 공동연구를 통해 개발하는 CAR-NK 세포치료제는 환자 자신의 세포만을 사용해야 하는 CAR-T 치료제와 비교했을 때 대량생산이 가능하며, CAR-T 치료에서 발생할 수 있는 부작용인 사이토카인 릴리스 증후군(CRS)과 관련된 위험을 줄일 수 있다는 장점이 있어 면역항암제에 대한 저항성 고형암에서 우수한 효능을 나타낼 것으로 회사 측은 기대하고 있다. JW신약 관계자는 “CAR-NK 세포치료제에 대한 연구효율을 높이고 향후 기술료 수익을 극대화하기 위해 회사 자체 파이프라인을 확보하게 됐다”며 “앞으로 정밀 암 치료를 위한 차세대 면역세포치료제의 성공적 개발을 위해 그룹의 핵심 연구법인 C&C신약연구소, 미국 큐어에이아이와 협력을 강화해 나갈 것”이라고 말했다.

2024.02.27 10:35조민규

GC셀, 美 관계사 바이오센트릭과 '이뮨셀엘씨주' 공정 기술 이전 계약

GC셀(이하 지씨셀)은 미국 관계사이자 세포치료제 CDMO 기업인 바이오센트릭과 지씨셀의 대표 면역항암 세포치료제인 '이뮨셀엘씨주' 공정 기술 이전 계약을 체결했다고 26일 밝혔다. 지씨셀과 바이오센트릭은 이번 공정 기술 이전 협력을 통해 '이뮨셀엘씨주'의 생산 공정 기술, 품질시험법 및 노하우 등을 제공하고 재연성을 확인함으로써, 향후 북미 시장 진출 시 필요한 기반을 마련하게 될 것으로 기대한다. 제임스박 지씨셀 대표는 “이뮨셀엘씨주는 간암 세포치료제로서 출시 이후 1만명 이상의 누적 환자에게 적용한 안전성과 그 효과로 이미 JPM Healthcare 2024에서 다수의 제약바이오사들이 글로벌 라이선싱 및 전략적 협력에 관심을 표했었다”며 “이번 바이오센트릭과의 협업이 북미시장 진출의 교두보가 될 것이라 기대하고 있으며, 연내에는 미국 식품의약국(FDA)과의 미팅도 계획하고 있다”고 말했다. 바이오센트릭의 최고 상업 책임자(CCO)인 제니퍼 매닝(Jennifer Manning)은 "바이오센트릭은 GC셀과의 협업을 통해 이미 입증된 자가 면역세포 치료제인 Immuncel-LC를 북미 시장에 소개할 수 있게 되어 매우 기쁩니다”며 이번 파트너십은 암 환자들에게 희망을 전달하는 우리의 사명을 더욱 강화할 것으로 기대됩니다"고 설명했다. 이뮨셀엘씨주(Immuncell-LC Inj.)는 고형암(간암)에서 효과를 입증하고 미국 FDA에서 희귀의약품으로 지정(ODD)된 항암면역세포치료제로 간암‧뇌암‧췌장암 치료에 대한 희귀의약품 지정을 받았다.

2024.02.26 14:16조민규

美FDA, 고형암 첫 'TIL' 세포치료제 '암타그비' 허가

미국 식품의약국(FDA)가 고형암 대상 첫 세포치료제인 아이오반스 바이오테라퓨틱스의 '암타그비(Amtagvi)'에 대해 허가를 승인했다. 미국 FDA는 '암타그비'에 대해 가속 승인 경로(Accelerated Approval Pathway)를 통해 허가를 내렸다. 또 희귀의약품·재생의학 첨단치료제·패스트트랙·우선심사 등으로도 지정했다. '암타그비'는 고형암의 일종으로 절제가 불가능하거나 전이성의 흑색종을 앓는 환자 대상 종양 침윤 림프구 치료제(TIL)다. 우리 몸에서 암과 싸우는 환자의 T 세포로 구성된 면역치료제다. 피부암의 한 종류인 흑색종은 조기 진단 및 치료가 이뤄지지 않을 시 전이성 질환을 유발시킨다. CAR-T 치료제가 일부 혈액암만 치료가 가능하다. 이는 고형 종양에는 CAR-T 세포가 표적으로 삼을 수 있는 적절한 세포 표면 바이오마커가 없기 때문이다. 우리 몸은 암세포의 바이오마커를 인식하고 공격하는 TIL 세포를 생성한다. TIL 세포치료제의 가능성이 주목받는 이유다. 기존 CAR-T 세포치료제와 마찬가지로 암타그비도 환자의 종양 조직에서 T 세포를 분리한 후 치료제를 제조, 이를 다시 환자에게 주입하는 방식으로 치료가 실시된다. 현재 효과성 확인을 위한 확증 임상시험이 진행 중이다. 제조사는 51만5천 달러로 약가를 설정했다.

2024.02.20 10:07김양균

노보홀딩스의 CDMO 인수로 비만 시장 판도 변화?

노보 노디스크 지주사인 노보홀딩스가 글로벌 2위 순위의 위탁개발생산(CDMO) '카탈런트(Catalent)'를 165억 달러에 인수한 이후 바이오의약품의 생산량 및 독자공급망 확보 필요성 등에 대한 움직임이 활발하다. 이전에도 아웃소싱 기업들이 CDMO를 인수한 사례는 없지 않았다. 써모피셔는 지난 2017년 CDMO인 파테온(Patheon)을 72억 달러에, 다나허도 2021년 CDMO 알데브론(Aldevron)을 96억 달러에 인수한 바 있다. 이러한 사례들은 아웃소싱 기능 강화에 초점을 둔 반면, 노보홀딩스는 노보노디스크의 당뇨·비만치료제인 GLP-1 생산 확대에 초점을 맞추고 있다. 노보홀딩스가 카탈런트의 3개 생산시설을 노보노디스크에 110억 달러에 매각한 것은 직접적이다. 때문에 시장은 이번 인수를 이례적으로 바라보고 있는 것이다. 때문에 비만치료제 시장을 두고 노보 노디스크와 경쟁하고 있는 일라이릴리는 이번 인수 결정을 예의주시하고 있다. 우선 카탈런트에서 유전자치료제 등 일라이릴리의 제품들이 생산되고 있다. 특히 노보홀딩스가 매각키로 한 3개 시설 가운데 1곳은 일라이릴리의 비만치료제 주사용 펜에 대한 생산 계약을 체결한 곳이다. 일라이릴리의 데이비드 릭스 최고경영자는 노보 노디스크의 잠재적 경쟁사 100여 곳이 카탈런트의 고객사라면서 반독점규제당국이 노보노디스크의 110억 달러 규모 카탈런트 3개 공장 인수를 조사해야 한다고 촉구했다. 세포·유전자치료제 생산량 영향 예의주시…독자 생산 필요성 부상 카탈런트는 2019년 유전자치료제 전문 서비스 기업인 Paragon Bioservices를 12억 달러에 인수하며, 세포유전자치료제 생산을 확대해오고 있다. 대표적으로 카탈런트는 노바티스의 졸겐스마 등 최소 2개 이상의 상용화된 유전자치료제를 생산하고 있다. 또 개발 중인 다른 많은 후보물질도 생산하고 있는 것으로 알려졌다. 때문에 노보홀딩스가 카탈런트 3개 생산시설을 노보노디스크에 매각한 것 처럼 세포유전자치료제 생산 가능 공장 매각 시 글로벌 세포유전자치료제 개발기업에게 영향을 미칠 수 있다는 전망도 나온다. 아스트라제네카의 파스칼 소리엇 최고경영자는 카탈런트 매각은 대형 제약회사가 독립적인 공급망을 구축의 중요성을 보여주는 사례라고 지적하기도 했다. 또 공급 관점에서 가능한 한 독립적일 필요가 있다는 것을 의미한다고도 말해 외부 기업에 생산 의존도를 줄이고 자체 생산 역량을 강화하고 있다고 밝혔다. 한편, 유럽의약품청(EMA)은 이번 인수가 의약품 가용성에 어떤 악영향을 미칠지 조사에 착수할 전망이다.

2024.02.14 09:51김양균

대웅제약, 인니서 줄기세포 처리시설 허가받아

인도네시아 보건부가 대웅제약의 현지 법인인 대웅바이오로직스 인도네시아의 현지 줄기세포 처리시설에 대해 허가했다. 시설 허가는 인도네시아 보건부와 현지 식약처(BPOM)가 위생·안전·품질 관리 등 공정 전반의 역량을 검증하고 현장 실사를 진행, 최종 승인하는 절차를 거친다. 대웅제약은 이번 허가 취득으로 재생의료 사업의 핵심인 줄기세포를 현지에서 취급할 수 있게 됐다. 관련해 인도네시아의 제약시장은 지난 2022년 기준 13조원 규모다. 오는 2026년에는 18조원으로 증가할 것이 전망된다. 인구 증가와 빠른 고령화로 인해 암과 퇴행성 뇌 질환 등 난치성 질환 발생이 늘어나고 있는 상황이다. 대웅제약의 인도네시아 현지 줄기세포 시설은 바로 이러한 현지 보건의료 상황을 고려한 것으로 풀이된다. 회사는 현지 병·의원과 협력해 난치성 질환 치료를 위한 연구를 추진할 예정이다. 병·의원에서 사용될 수 있는 줄기세포에 대한 생산과 처리 공정을 자체 수행, 필요 기관에 제공한다는 것. 또 향후에는 ▲재생치료술 ▲세포치료제 ▲바이오 소재 에스테틱 시장도 진출한다는 전략이다. 회사 관계자는 “현지 진출한 국내 기업 중 처음으로 줄기세포 처리시설 허가를 획득했다”라며 “바이오 재생의료와 난치성 질환 치료제 연구개발 및 사업화도 함께 추진할 것”이라고 밝혔다. 아울러 “인도네시아의 제약바이오 산업과 동반 성장해 인도네시아가 글로벌 바이오 허브로 성장하는데 앞장서겠다”고 전했다.

2024.02.13 14:30김양균

마티카 바이오테크놀로지, 대표로 바이오 경영투자전문가 폴 김 영입

차바이오텍(085660)의 미국 자회사인 마티카 바이오테크놀로지(이하 '마티카 바이오')가 폴 김(Paul Kim, 김현국) 신임 대표를 영입했다. 폴 김 대표는 “마티카 바이오는 자체 세포주 마티맥스(MatiMax)를 개발했고, 2공장 건설을 추진하는 등 세포‧유전자치료제 CDMO 사업이 본궤도에 올랐다”며 “적극적으로 수주를 확대해 세계 최대 시장인 북미 시장을 넘어 글로벌시장 진출을 위한 기반을 마련하고, 빠르게 진화하는 글로벌 세포‧유전자치료제 시장에서 차바이오그룹의 글로벌 네트워크와 인프라를 이용해 전 세계 바이오기업들의 전략적 CDMO 파트너가 되는 것이 목표”라고 말했다. 폴 김 대표는 그동안 10개 이상의 글로벌 생명공학기업과 4개의 CDMO 기업에 투자한 경험을 살려 마티카 바이오의 세포‧유전자치료제 CDMO 사업을 총괄한다. 특히 미국 현지 마티카 바이오 GMP시설과 한국의 판교 제2테크노밸리에 건설 중인 첨단바이오 시설 'CGB'(Cell Gene Biobank)을 연계해 아시아와 유럽으로 사업영역을 확장에 주력할 계획이다. 폴 김 대표는 미국 캘리포니아대학교 버클리(UC버클리)에서 분자생물학을 전공했으며, 하스경영대학원(Haas School of Business)에서 바이오 고위자 과정을 이수했다. 1994년 다국적 제약사 제넨테크(Genentech) 연구원을 시작으로 30년간 바이오기업에서 연구개발뿐만 아니라 경영‧투자 관련 분야를 두루 거친 전문가다. 바이오의약품 CDMO기업 제노피스(Genopis), 코브라 바이오로직스(Cobra Biologics), 코그네이트 바이오서비스(Cognate BioServices), 글로벌 임상시험수탁기관(CRO)인 WCCT Global, 유망 바이오벤처를 발굴해 육성하는 노바티스 벤처펀드(Novartis Venture Fund)에서 최고경영자(CEO), 최고사업책임자(CBO), 경영 이사 등을 역임했다. 2015년에는 국내 최초 크로스보더(cross-border, 국가 간 거래) 헬스케어‧바이오기업 투자운용사인 메디베이트 파트너스(Medivate Partners)를 설립했다. 2021년에는 포워드에퀴티파트너스(Forward Equity Partners)를 설립해 국내외 주요 제약‧바이오 및 헬스케어 업체를 발굴해 왔다. 한편 차바이오텍은 미국 세포‧유전자치료제 CDMO 시장 진출을 위해 마티카 바이오를 설립했고, 2022년 한국 기업으로는 유일하게 미국 텍사스주 칼리지스테이션에 세포‧유전자치료제 CDMO 시설을 준공, 핵심 원료인 렌티 바이러스벡터, 아데노 부속 바이러스 벡터 등 바이럴 벡터(viral vector)를 생산한다. 2023년 6월에는 자체 세포주 '마티맥스'를 개발해 바이럴 벡터 생산효율을 높였다. 마티카 바이오는 지속적으로 수주를 확대하는 동시에 CDMO 관련 공정 기술을 확보하고 바이럴 벡터는 물론 다양한 세포치료제 생산까지 사업영역을 확장할 계획이다.

2024.02.06 15:50조민규

생물자원관, 화살나무 추출물에서 관절염 개선 효능 발견

환경부 소속 국립생물자원관은 자생식물 화살나무 추출물에서 류마티스 관절염에 뛰어난 효과가 있는 것을 확인했다고 1일 밝혔다. 국립생물자원관은 변상균 연세대 교수 연구진과 함께 화살나무 날개(귀전우·날개 모양의 코르크) 추출물을 류마티스 관절염 환자에서 얻은 세포에 처리한 결과, 염증을 개선하는 효과가 관절염 치료제인 메토트렉세이트 보다 약 3.2배 우수한 것을 확인했다. 또 류마티스 관절염이 있는 동물에게 추출물을 먹이면 대조군 보다 관절 부종이 40%, 관절 손상은 51%, 염증 유발인자(IL-6, IL-8)는 75% 이상 감소함을 확인했다. 연구진은 지난해 8월 특허 출원을 마치고 올해 2월 식물성 의약품 분야 국제학술지(Phytomedicine)에 관련 연구 내용을 투고할 계획이다. 국립생물자원관 측은 화살나무를 이용한 건강기능식품과 천연물 신약 개발 토대가 마련됐다는 연구 의의가 있다고 설명했다. 서민환 국립생물자원관장은 “화살나무의 세포 독성 실험과 관절염 개선 유효 물질을 확인하는 후속 연구를 진행할 계획”이라며 “앞으로도 우리나라 생물자원의 특성을 분석하여 새로운 가치를 찾아낼 예정”이라고 밝혔다.

2024.02.01 18:31주문정

우리그린사이언스, 美 아야나바이오와 식물세포배양 바이오소재 공동 개발

우리바이오의 자회사인 우리그린사이언스(대표 엄태욱)가 미국 식물세포 바이오텍 전문 기업인 아야나바이오와 식물세포를 활용한 바이오 소재 개발에 나선다. 우리그린사이언스는 아야나 바이오와 식물세포배양을 통해 화장품, 일반식품, 건강기능식품, 음료 등에 사용 가능한 천연성분의 원료 개발과 상업화를 위해 공동 개발 협약을 체결했다고 25일 밝혔다. 양사는 루테인 등과 같은 기능성 유용물질 대량생산에 특화된 식물 세포주와 대량 배양 기술을 개발할 예정이다. 아야나바이오의 식물세포 프로그래밍 플랫폼을 통해 선발된 식물 세포주를 우리그린사이언스의 식물세포 대량배양 시스템에 적용해 상용화한다는 목표다. 식물세포배양은 자연에서 직접 재배하거나 채취하지 않더라도 식물세포의 배양을 통해 식물이 가지고 있는 동일한 유효성분을 효율적으로 생산할 수 있는 환경친화적인 산업으로 주목받고 있다. 또 무균상태의 배양환경 내에서 유효성분 극대화를 위한 고정밀 배양 기술 적용으로 일정한 고품질의 청정 원료를 지속적으로 얻을 수 있어 기후변화, 환경오염 등으로 어려움을 겪는 기존 농업 기반 공급망에 대한 의존도를 낮춰 준다. 우리그린사이언스는 새로운 고부가가치를 창출하는 그린바이오산업에 적극 나서고 있다. 의료용 대마, 마리골드, 쥐꼬리망초 등 고부가가치 약용작물을 건기식 개별인정형 원료 및 의약품 소재를 사업화하고 있고, 기능성 물질의 체내 흡수율을 높이는 리포좀 기술을 적용한 다양한 기능성 원료 출시를 준비 중이다. 아야나바이오는 모더나 코로나19 백신 개발에 참여한 합성생물학 플랫폼 기업인 긴코 바이오웍스로부터 분사해 미국에 본사를 두고 있으며 빠른 속도로 최고의 식물 세포주를 선별할 수 있는 플랫폼을 가진 식물세포 전문 개발기업이다. 최근 미국 시장 최초로 식물세포배양 레몬밤, 에키네시아 추출물을 출시했다. 엄태욱 우리그린사이언스 대표는 "그동안 꾸준히 추진해온 스마트 농업기술의 연구개발과 천연 원료 생산 시스템 구축으로 아야나바이오와 협력할 수 있는 기회가 됐다"며 "이번 협약을 통해 고부가가치 바이오 소재 생산을 위한 새로운 원료 공급 방안을 확보해 해외 원료시장에 진출할 것"이라고 말했다.

2024.01.25 14:28이나리

코로나19 오미크론 끊임없는 변이, 면역세포도 기억해 맞선다

코로나19 오미크론 변이 돌파 감염을 겪은 사람은 이후 발생하는 다른 변이에도 면역을 갖는 것으로 나타났다. 다시 코로나19에 걸리더라도 중증으로 발전할 위험이 낮아진다는 의미다. 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영)은 오미크론 돌파감염이 일어날 떄 형성된 기억-T세포가 새로운 오미크론 변이주에도 강한 면역반응을 보이는 사실을 밝혔다고 22일 밝혔다. 오미크론 변이주는 2021년 말 출현, 강한 전파력으로 2022년 세계 각지에서 대유행했다. BA.1, BA.2를 시작으로 BA.4/BA.5, BQ.1, XBB 계열, 최근 JN.1까지 계속 새로운 변이주가 출현해 돌파감염과 재감염도 빈번하다. 바이러스에 감염되거나 백신을 맞으면 해당 바이러스에 대한 중화항체와 기억-T세포가 형성된다. 중화항체는 숙주 세포가 바이러스에 감염되는 것을 막을 수 있다. 반면, 기억-T세포는 감염 자체를 예방할 수는 없지만 감염된 숙주 세포를 재빨리 찾아 제거함으로써 바이러스 감염이 중증으로 진행하는 것을 막아준다. IBS 한국바이러스기초연구소 바이러스 면역 연구센터 신의철 센터장 연구팀은 백신 접종 후 오미크론 돌파감염을 겪은 사람의 면역계에 나타나는 변화를 연구하기 위해 오미크론 감염으로 인해 형성된 기억-T세포에 주목했다. 오미크론 변이주에 대한 기존 면역 연구는 대부분 백신 효능이나 중화항체에 초점을 두었다. 연구진은 2022년 초 BA.2 오미크론 돌파감염을 겪은 회복자를 대상으로, 초기 유행한 코로나19 우한주와 BA.2, BA4/BA.5 등 다양한 오미크론 변이주의 스파이크 단백질에 반응하는 기억-T세포를 관찰했다. 그 결과, BA.2 오미크론 돌파감염을 겪으면 BA.2 뿐만 아니라 이후 출현한 BA.4/BA.5 변이 바이러스에 대한 기억-T세포 반응도 더불어 강화됨을 확인했다. 오미크론 돌파감염을 겪음으로써 미래에 새롭게 출현한 변이 바이러스에 대한 면역까지 증강된 것이다. 이러한 기억-T세포 면역 강화의 원인이 되는 스파이크 단백질의 특정 부위도 찾아냈다. 정민경 IBS 연구위원은 "지속적인 오미크론 변이주의 출현에 맞서 사람들의 면역도 점차 적응해, 가까운 미래에 나타날 변이주까지 방어하는 면역력을 얻을 것으로 이해할 수 있다"라고 말했다. 신의철 센터장은 "백신을 개발할 때 현재 유행하는 우세 변이주와 변이가 진행되는 계통 간의 유사성을 찾는 방향으로 접근한다면, 그다음 변이주에 대해서도 기억-T세포 방어력을 보이게 될 가능성이 클 것"이라고 말했다. 이 연구엔 연세대 세브란스병원 최준용 교수, 고려대 구로병원 송준영 교수, 노지윤 교수, 성균관대 삼성서울병원 고재훈 교수 등 여러 대학병원 감염내과 연구진도 참여했다. 연구 결과는 학술지 '사이언스 이뮤놀로지(Sicence Immunology)'에 19일(현지지시간) 게재됐다.

2024.01.22 11:09한세희

비만‧당뇨 빛으로 치료…십이지장에 내시경 통한 광역동치료 효과

십이지장에 빛을 쬐 비만, 당뇨 등 대사질환을 치료하는 술기의 효과가 확인됐다. 세브란스병원 소화기내과 정문재 교수와 내분비내과 구철룡 교수, 가톨릭대학교 바이오메디컬화학공학과 나건 교수와 이상희 박사 연구팀은 내시경을 통한 빛 치료로 당뇨 마우스 몸무게와 지방량을 각각 7%, 6% 감소시켰다고 밝혔다. 비만대사 수술은 위를 줄이거나 영양을 흡수하는 소장의 길을 바꾸는 치료다. 당뇨병과 비만 치료 효과가 매우 커서 미국뿐만 아니라 우리나라 식약처도 고도 비만을 동반한 당뇨병 환자 대상 비만대사 수술 시행을 허가했지만 부작용을 우려해 수술이 필요한 환자의 1%도 수술을 받지 못하고 있는 실정이다. 소화 과정을 빠르게 거치면서 구토‧어지러움‧식은땀 등이 나타나는 덤핑증후군이 대표적인 부작용이며, 위 폐쇄, 영양실조 등이 발생할 수 있다. 최근에는 이러한 문제를 해소할 수 있는 방법으로 내시경 치료가 주목받고 있다. 연구팀은 내시경을 통한 광역동치료(photodynamic therapy, PDT)가 비만‧당뇨 등 대사질환에 치료 효과가 있는지 살펴봤다. PDT는 빛에 반응하는 광과민제(광감각제)에 특정 파장의 빛을 조사해 주변 세포를 사멸시키는 방법으로 연구에서는 십이지장에 분포하는 K세포를 조준했다. K세포는 위억제펩티드(GIP)를 분비해 대사질환을 악화시키는 반면 L세포는 글루카곤 유사 펩티드-1(GLP-1)을 분비해 혈당‧체중‧식욕 감소를 통해 대사질환을 호전시킨다. K세포가 주로 분포하는 십이지장 내부에 광과민제를 주입한 후 특정 파장의 빚을 조사해 GIP 호르몬을 분비하는 K세포를 제거하고 L세포를 증식하는 것이 이번 연구에서 시도한 치료 핵심으로 내시경 광역동치료를 당뇨 쥐에게 적용해 치료한 결과, GIP 분비가 줄어 몸무게 7%‧지방량 6% 감소는 물론 당뇨 개선 효과를 관찰할 수 있었다고 연구진은 전했다. 구철룡 교수는 “이번 연구는 광역동치료를 통해 소장 대사질환에 관여하는 세포 비율을 변화시켜 최근 각광 받고 있는 비만 치료 약제 대체 가능성을 보여줬다”고 말했다. 정문재 교수는 “광역동치료는 수술에 비해 안전하게 시행할 수 있다”며 “인체 적용을 위해 시술을 다양한 조건에서 테스트하는 추가 연구를 이어갈 예정”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 '바이오머티리얼'(Biomaterials, IF 14.0)에 게재됐다.

2024.01.16 10:02조민규

패혈증 진단과 예후 예측 가능한 AI 모델 개발

패혈증을 빠르고 정확하게 진단하고 예후를 예측할 수 있는 AI 모델이 개발됐다. 연세대의대 의생명시스템정보학교실 박유랑 교수와 김종현 연구원, 세브란스병원 호흡기내과 정경수 교수·성민동 강사, 토모큐브 민현석 박사는 CD8 T세포의 3D 이미지 데이터를 활용해 패혈증을 진단하고 예후를 예측할 수 있는 AI 모델을 개발했다고 밝혔다. 특히 정확도가 99% 이상을 보인다는 설명이다. 패혈증은 감염에 대한 비정상적인 인체 반응으로 주요 장기에 장애가 발생하는 질환으로 빠르게 여러 장기에 영향을 미치기 때문에 높은 발병률과 사망률을 보인다. 또 패혈증에 대한 면역반응은 복잡하고 환자마다 다르게 나타나기 때문에 빠른 조기 진단과 신속한 조치가 중요하다. 현재 패혈증 진단에 사용되는 대표적인 바이오마커인 C-반응성 단백질(CRP), 프로칼시토닌(PCT) 등은 지연된 반응으로 진단이 늦다. 또 염증지표인 인터류킨-6(IL-6)과 같은 바이오마커는 표준화가 부족해 진단 결과를 해석하는데 어려움이 있어 새로운 바이오마커 발굴이 필요한 상황이다. 연구팀은 면역세포 CD8 T세포 이미지 데이터와 AI 모델을 활용해 패혈증의 진단과 예후를 예측할 수 있을지 확인했다. 패혈증 회복군 8명의 혈액샘플에서 CD8 T세포를 분리해 이미지를 홀로토모그래피 현미경을 사용해 ▲패혈증 쇼크 진단 시점(T1) ▲패혈증 쇼크 해소 시점(T2) ▲퇴원 전(T3) 세 시점을 나눠 촬영했다. 홀로토모그래피 기술은 세포 구조 변화에 영향을 주는 염색 과정 없이 살아있는 면역세포의 3D 영상을 빠르고 안정적으로 얻을 수 있다. 각 시점에 촬영한 이미지를 딥러닝 기반의 AI 분류 모델을 통해 건강한 대조군 20명의 이미지와 비교분석했다. 패혈증 쇼크 진단 시 채취된 이미지는 패혈증 쇼크의 진단 가능성을 평가에 사용됐으며, 생존 환자군과 비생존 환자군의 패혈증 쇼크 진단 시 채취된 이미지는 패혈증 쇼크의 예후를 예측하는데 사용됐다. AI 모델의 예측 성능을 수신기 작동 특성 곡선(AUROC) 지표로 분석했다. AUROC는 'ROC 곡선의 아래 면적'이라는 뜻으로 어떤 질환을 진단하기 위한 특정 검사도구의 진단 정확도를 나타내는 통계 기법으로 AI 모델의 성능평가 지표로 주로 사용된다. 통상적으로 1에 가까울수록 성능이 뛰어나며 0.8 이상인 경우 고성능 모델로 평가된다. 분석 결과, 패혈증 진단을 위해 하나의 세포 이미지만 사용했을 때 AI 모델의 예측 정확도(AUROC)는 0.96(96%)을, 두 개의 세포 이미지를 사용했을 때는 0.99(99%) 이상의 높은 성능을 보였다. 예후 예측 모델에서도 단일 세포 이미지로 0.98(98%)의 정확도를 보였으며, 두 개의 세포 이미지를 사용했을 때는 0.99(99%) 이상의 높은 성능을 나타냈다. 정경수 교수는 “이번 연구를 통해 CD8 T세포의 삼차원 이미지가 패혈증의 바이오마커로서의 역할을 규명할 수 있었다”며 “AI 모델을 통해 패혈증 환자의 진단 및 예후 예측을 신속하고 정확하게 수행함으로써 환자 개인에 적합한 치료 결정을 내리는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 '라이트: 사이언스 앤드 어플리케이션스(Light: Science&application, IF 19.4)' 최신호에 게재됐다.

2024.01.12 13:32조민규

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