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- “미래기술 확보 기회”…尹 순방에 네덜란드와 과학기술 협력 기대감
- [이데일리 강민구 기자] 한국 과학계가 13일(현지시간) 윤석열 대통령의 네덜란드 국빈 방문을 계기로 양국간 과학기술 협력을 강화한다. 네덜란드는 외형적으로는 남한 인구의 30% 수준에 불과한 작은 나라이지만 과학기술 강국인만큼, 향후 다양한 기술 분야에서 한국과의 시너지가 기대된다.14일 과학기술정보통신부에 따르면 네덜란드는 디지털 파밍(Farming·농업), 뇌 연구, 양자 등 과학기술 분야에 꾸준히 투자하며 성과를 내고 있는 나라다. 전자기력과 약력의 양자역학적 구조를 규명한 물리학자 마르티뉘스 펠트만을 비롯해 과학기술 분야에서 다수의 노벨상 수상자도 배출했다. 올해 IMD(국제경영개발대학원) 디지털 경쟁력 순위에서 2위를 차지할 정도로 디지털 분야 선진국으로도 인정받고 있다.한국과 네덜란드는 이번 윤 대통령 방문을 계기로 정보통신기술 협력 양해 각서를 체결하는 등 다양한 분야에서 협력하기로 했다. 과학계에서는 인간 뇌 연구를 통한 질병 해결, 디지털 트윈과 인공지능(AI)을 결합한 디지털 파밍 기술 등에서 발전 기회를 잡을 것으로 보고 있다.디자인=문승용 기자◇첨단 농업 선두주자 네덜란드에게 배울 기회이번 대통령 순방에서 이종호 과기정통부 장관은 미키 아드리안센스 경제기후정책부 장관과 만나 ‘한-네덜란드 정보통신기술(ICT) 협력 양해 각서’를 체결했다. 앞으로 AI, 데이터 산업, 양자 기술, 차세대 이동통신 등 ICT 분야에서의 폭넓은 협력이 골자다.또 이 장관은 로버르트 데이크흐라프 교육문화과학부 장관과도 만나 향후 과학기술협력 협정이나 양해각서 체결도 협의키로 했다. 앞서 지난 12일과 13일에는 각각 델프트 공대, 네덜란드 응용과학연구소를 찾아 양자과학기술, 반도체, 디지털 트윈 등의 기술과 관련해 협력 방안을 논의하기도 했다.가장 협력이 기대되는 분야 중 하나는 스마트팜의 확장 개념인 ‘디지털 파밍’이다. 단순 공정 자동화뿐만 아니라 AI, 디지털 트윈 등의 기술들이 접목된 형태를 뜻한다. 네덜란드는 기후가 거칠고 기온 차이도 심한 국가다. 때문에 극한 기후를 극복하기 위해 첨단 기술들을 적용했고, 현재는 미국과 어깨를 견줄 정도의 농업 강국으로 도약했다. 한국도 오랜시간 동안 농업 기술을 발전시켜 왔지만 아직 해외 선진국과의 격차는 여전하다. 국내 농업계의 최대 화두도 디지털화를 통한 생산성 향상인만큼, 이번 네덜란드와의 협력은 관련 기술 분야에서 큰 발전의 기회가 될 것으로 기대된다.김세한 한국전자통신연구원 기술기획부장은 “한국도 스마트팜 등 첨단 농업에 투자하고 있지만 아직은 투자를 더 강화하며 네덜란드를 뒤쫓아야 하는 입장”이라며 “디지털에서는 한국도 강점이 있는 만큼 우리의 강점은 살리고 ‘우주농업’과 같은 새로운 분야 협력 기회도 만들어 나가야 한다”고 말했다.◇뇌조직 교환하고, 뇌질환 등 연구 진전 기대뇌과학 분야도 협력이 기대되는 분야다. 한국뇌연구원은 14일 네덜란드뇌연구원과 뇌조직 교환, 뇌질환, 발달장애 등 뇌 연구 추진을 위한 협력 양해 각서를 체결했다.뇌연구원은 네덜란드뇌연구원 산하 네덜란드뇌은행으로부터 뇌질환 환자와 일반인의 뇌조직을 분양받아 파킨슨병, 알츠하이머 치매 등 각종 뇌질환을 극복할 수 있는 연구에 도전할 계획이다. 1985년 설립된 네덜란드뇌은행은 지난해 기준 약 5000명에게서 뇌조직을 기증받아 세계 연구자에게 분양하고 있는 국제적으로 우수한 뇌은행 중 하나로 평가받는다.특히 파킨슨병, 다발성 경화증, 헌팅턴병 등 신경질환 환자의 뇌 조직도 다양하게 보유하고 있다는 것도 강점이다. 한국뇌은행이 2015년부터 국내에서 뇌조직 확보에 나섰다는 점을 감안하면, 우리보다 더 긴 역사를 보유한 네덜란드뇌은행과의 협력은 뇌질환 연구 차원에서 의미가 있다는 평가다.1909년 설립된 네덜란드뇌연구원은 유럽에서 100년 이상의 뇌연구 역사를 가졌다. 시각, 잠 등 기초 연구뿐만 아니라 다양한 정신질환도 활발하게 연구 중이다. 뇌연구원은 네덜란드뇌연구원과 새로운 신경과학 기술 개발 등에 나설 계획이다.서판길 뇌연구원 원장은 “네덜란드와의 협력을 강화해 국내 뇌연구 역량을 올리겠다”며 “뇌산업으로 상징되는 응용 기술 개발 등에도 나서 부가가치를 만들겠다”고 했다.정부는 이번 윤 대통령 순방을 계기로 네덜란드와의 과학기술협력이 확대되고 식량문제나 뇌질환 같은 인류 당면 문제를 함께 해결할 수 있으리라고 기대한다.이종호 과기정통부 장관은 “1961년 수교한 양국은 이제 과학기술과 정보통신기술 분야로 협력의 지평을 확대해야 한다”며 “유럽의 과학기술·ICT 강국인 네덜란드 및 현지 기관과의 양해각서 체결로 양국간 과학기술·ICT 협력이 더 체계적이고 다양화될 수 있을 것으로 기대한다”고 강조했다.
- 임상용 배아줄기세포에서 최고 수율 도파민 세포 생산 성공
- [이데일리 이순용 기자] 배아줄기세포에서 분화 제조한 고수율 임상 등급 도파민 세포의 안전성과 유효성을 대규모 비임상 동물 시험에서 확보해 파킨슨병 증상 완화를 넘어 근본적인 세포치료제를 개발할 수 있는 길이 열렸다.연세대 의대 생리학교실 김동욱 교수(연구 책임자)팀의 박상현 박사, 박찬욱 대학원생과 ㈜에스바이오메딕스의 조명수 연구소장, 엄장현 수석 연구원 그리고 고려대 김대성 교수 공동 연구팀은 임상용 배아줄기세포에서 세계 최고 수준의 고수율 도파민 신경전구세포 대량 생산법을 개발하고 대규모 비임상 동물 시험에서 유효성과 안전성을 증명했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 셀(Cell)에서 발행하는 줄기세포 저널 셀 스템 셀(Cell Stem Cell)에 게재됐다.파킨슨병은 알츠하이머 다음으로 흔한 퇴행성 뇌신경질환으로 중뇌(中腦, midbrain)에서 신경전달물질인 ‘도파민’을 분비하는 신경세포가 소실돼 나타나는 질환이다. 현재까지의 치료법은 약물이나 수술로 부족한 도파민을 대체해 증상을 완화하는 것을 목표로 하지만 도파민 신경세포가 지속적으로 사멸하는 것은 막을 수 없기에 근본적인 치료 방법이 될 수가 없다.최근에는 이러한 파킨슨병을 근본적으로 치료하기 위한 방법으로 배아줄기세포나 역분화줄기세포(iPSC)로부터 중뇌 특이적 도파민 신경전구세포를 만들어 뇌 속에 넣어 죽은 도파민 세포를 대체해주는 세포대체치료(cell replacement therapy)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.임상용 배아줄기세포를 이용한 연구는 미국, 유럽팀들과 경쟁 중이다. 이러한 팀들은 도파민 세포를 제조하는 과정의 분화 신호를 조절하는데 저분자 물질(chemical compound)과 재조합 단백질(recombinant protein)을 섞어 사용하고 있다.그러나 본 연구팀은 세포 투과가 용이한 저분자 물질만을 사용해 정밀한 분화 신호 조절에 성공함으로써 미국, 유럽 대비 보다 높은 수율의 도파민 전구세포를 제조할 수 있었다. 또 연구팀은 다른 팀들의 2차원 분화법과 다르게 3차원으로 도파민 세포를 분화시켜 대량 생산하는 방법도 개발해 1회 분화로 파킨슨 환자 약 25만명 정도 치료 가능한 양인 도파민 신경전구세포 약 3.18조개를 생산할 수 있었다.이러한 도파민 신경전구세포는 엄격한 제조 및 관리 기준(GMP) 아래 제조 전 과정에서 임상 등급 원자재를 사용해 생산했으며 철저한 품질 평가(QC)를 거친 후 유효성 및 안전성 시험을 이어갔다. 파킨슨병 동물 모델 쥐(rat)에서 대규모 유효성 시험을 수행했다. 이식한 도파민 신경전구세포는 성공적으로 도파민 신경세포(TH-양성세포)로 성숙했으며 암페타민(amphetamine)을 이용한 회전 시험에서 16주 후 회전 행동이 정상 수준으로 회복됐다. 이는 도파민 세포 이식을 통한 기능 회복을 나타내는 중요한 징후이다. 또한 PET-CT를 이용해 이식 후 도파민 세포의 기능을 분석했을 때 이식한 세포가 장기적으로 뇌에 생착해 도파민을 생성했다. 또 파킨슨병 동물 모델 쥐에서 이식세포 수(5000개, 1만개, 2만 5000개, 10만개)에 따른 행동평가를 수행한 결과, 1만개를 이식한 그룹부터 유효성이 나타났으며 이는 임상 시 사람에게 이식할 저용량 세포수인 315만개를 결정하는데 중요한 정보를 제공했다.안전성 시험은 독성, 체내 분포 및 종양생성 여부 등으로 나눠 대규모로 면역 부전 쥐(rat)에서 수행됐다. 약 1년까지 장기간 수행된 종양원성시험에서 순수 도파민 세포로만 이뤄진 그룹에서는 종양 형성이 관찰되지 않았다. 체내 분포시험에서도 이식 뇌 부위에만 세포가 존재하고 있었고 독성시험에서도 특이한 독성이 관찰되지 않았다.김동욱 교수는 “이러한 비임상 시험 결과를 토대로 식약처에서 파킨슨병 환자 대상 1/2a 임상 승인을 받았으며 순조롭게 임상시험을 진행하고 있다”며 “안전하고 효능이 뛰어난 혁신적이고 근본적인 치료제를 개발해 환자들의 삶을 개선하는데 기여하고 싶다”고 연구 의의를 밝혔다.한편, 배아줄기세포 유래 도파민 세포를 이용한 파킨슨병 세포치료제 임상시험의 경우 미국에서는 이미 진입했으며 연구팀은 아시아에서 최초로 시도하고 있다. 이제까지 ㈜에스바이오메딕스(대표: 강세일)와 공동 연구 개발을 통해 임상 개발을 진행해 왔으며 세브란스병원 신경외과와 신경과 협업으로 임상시험을 수행하고 있다. 현재 저용량 3명, 고용량 3명 대상 투여를 완료했으며 특별한 수술 부작용 없이 증상 호전도 관찰되는 등 임상시험을 순조롭게 진행하고 있다. 연구 전반, GMP 시설에서 임상용 배아줄기세포로부터 임상 등급의 중뇌 특이적 도파민 신경전구세포를 생산(분화)했다. 그 후 생산 제품에 대해 QC를 거치고 대규모 비임상 시험을 수행했다. 비임상 시험으로는 유효성 시험, 안전성 시험이 있고 안전성 시험으로는 독성 시험, 체내 분포시험, 종양원성 시험 등이 있다. 유효성을 보이는 이식 세포수를 결정하기 위해 세포 용량 범위 설정 시험을 수행했다. 이러한 비임상 시험 자료와 QC 등 품질 자료 그리고 임상 프로토콜 등을 모두 식약처에 제출해 파킨슨병 세포치료제에 대한 임상 승인을 받았다. 현재 이 세포를 가지고 세브란스병원에서 파킨슨병 환자 대상 임상 시험 중이다.
- 차병원, 차 미래의학연구원 첨단오믹스센터 개소
- [이데일리 이순용 기자] 차병원 차미래의학연구원(원장 장양수)은 최근 유전체와 단백체를 이용한 바이오 빅데이터 기반의 첨단의학연구를 진행하는 ‘첨단오믹스센터’를 개소했다. 개소식과 함께 개소를 기념하는 심포지엄이 열렸다. 심포지엄에는 차광렬 차병원·바이오그룹 연구소장의 축사와 함께 김한중 차병원 미래전략위원회 회장, 장양수 차미래의학연구원장, 윤호섭 차종합연구원 원장, 윤상욱 분당차병원 원장, 차원태 차바이오그룹 사장을 비롯해 안철수 의원, 옥찬영 루닛 CMO 등이 참석했다.차미래의학연구원 첨단오믹스센터는 한국단백체학회 회장이자 전 서울대학교 의과대학 교수인 김영수 교수를 센터장으로 영입하고 유전체연구팀의 정제균 교수, 황소현 교수, 단백체연구팀 박준호 교수, 임상오믹스 전문가 이성환 교수를 중심으로 기초 의학과 임상 의학의 융합 연구를 본격적으로 수행한다.첨단오믹스센터는 인간의 유전체, 단백체, 대사체를 분석해 질병의 진단과 치료의 바이오마커를 개발하고, 질환에 대한 환자 맞춤치료를 위한 기반 연구를 수행할 예정이다. 유전체연구팀은 차세대염기서열분석(Next Generation Sequencing, NGS) 기반 유전체 분석과 난치성 종양의 진단과 치료를 위한 새로운 바이오마커를 발굴한다. 또 퇴행성 뇌질환 관련 줄기세포 연구를 위한 차세대염기서열분석을 수행할 계획이다. 단백체연구팀은 간암과 알츠하이머병 등 바이오마커 개발 경험을 토대로 진단 및 치료가 어려운 정신 질환, 난임 및 여성암에 대한 바이오마커를 연구 개발할 계획이다.김영수 첨단오믹스센터장은 “첨단오믹스센터는 인간의 혈액과 조직 등에서 유전체, 단백체, 대사체 등을 분석해 데이터를 만들고, 이에 인공지능 플랫폼을 이용해 질병의 진단 치료에 사용할 수 있는 진단 및 치료 플랫폼을 개발하는 연구를 수행할 것”이라며 “차병원에서 축적된 임상 데이터를 오믹스 정보와 융합하고 연구 개발하여 미래의학 연구의 리더가 될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다.개소식에 이어 판교 차바이오컴플렉스 국제회의실에서 열린 ‘2023 첨단오믹스센터 개소 심포지엄’은 의료 AI기반 디지털 헬스케어의 현황과 미래를 주제로 ▲2023년 세계를 변화시키는 3대 패러다임의 변화 ▲암 정복을 위한 의료 AI 모델 개발 도전과 성공사례 특강이 진행됐다. 또 오믹스 기반 바이오헬스케어의 현황과 미래를 주제로 ▲임상 진료 및 연구에서 임상유전체학의 적용 ▲단백질체학(Proteomics)의 연구 및 의약품 개발의 적용 ▲미충족 의료 수요 해결을 위한 대사체 바이오마커 발굴 등 강연이 이어졌다.장양수 차미래의학연구원장은 “국내외 산·학·연·병·관이 한 자리에 모여서 임상의학 및 첨단오믹스 정보가 융합해서 이루어가는 미래의학의 방향을 공유하는 유익한 시간이었다”며 “빅데이터를 해석하는 오믹스학이 차병원 기초의학과 임상의학의 다양한 연구 경험을 바탕으로 의학기술 및 신약 개발에 핵심적 역할을 할 수 있도록 힘쓰겠다”고 말했다.
- 관상동맥 질환·HDL 콜레스테롤 치매 연관[클릭, 글로벌·제약 바이오]
- [이데일리 유진희 기자]한 주(11월27일~12월3일)의 글로벌 제약·바이오업계 이슈를 모았다. 이번 주에는 치매와 관련된 소식이 업계의 주목을 받았다.(사진=게티이미지)치매와 관상동맥 질환이 관련 있다는 연구 결과가 나왔다. 헬스데이 뉴스는 중국 베이징 세허 의과대학 량제 교수 연구팀이 이 같은 사실을 밝혔다고 보도했다. 영국 바이오뱅크의 관상동맥 질환과 치매 환자가 포함된 43만 2667명(평균연령 56.9세)의 13년간 자료를 분석한 결과다. 이 가운데 11.7%가 관상동맥 질환이 있었다.전체적으로 관상동맥 질환이 있는 사람은 관상동맥 질환이 없는 사람보다 모든 형태의 치매 위험이 36%, 알츠하이머 치매 위험이 13%, 혈관성 치매 위험이 78% 각각 높은 것으로 조사됐다. 이 중 젊은 연령대에서 관상동맥 질환이 발생한 사람은 모든 형태의 치매 위험이 25%, 알츠하이머 치매 위험이 29%, 혈관성 치매 위험이 22% 각각 높았다. 연령대가 10세 낮아질수록 치매 위험은 더욱 커졌다. 중년인 45세가 되기 전에 관상동맥 질환을 겪은 사람은 관상동맥 질환 병력이 없는 사람보다 치매 발생률이 더욱 높았다. 이 연구 결과는 미국 심장 협회 저널 최신호에 실렸다. 고밀도 지단백(HDL) 콜레스테롤 혈중 수치가 지나치게 높으면 치매 위험이 커진다는 연구 결과도 발표됐다. 미국 과학진흥협회(AAAS)의 과학 뉴스 사이트 유레크얼러트는 호주 모나쉬 대학 공중보건·예방의학 대학의 모니라 후사인 박사 연구팀이 이 같은 연구 결과를 공개했다고 보도했다. 65세 이상 노인 1만 8668명을 대상으로 약 6년에 걸쳐 진행된 ‘아스피린 노인 질환 예방‘ 연구 자료를 분석한 결과다. 연구팀에 따르면 이들은 연구 시작 때 심혈관 질환, 치매, 지체 장애, 중병이 없었다. 이 중 2709명은 HDL 콜레스테롤 혈중 수치가 80mg/dL 이상이었다. 이들은 HDL 콜레스테롤 수치가 정상 범위인 노인보다 치매 진단율이 27% 높았다. HDL 콜레스테롤 혈중 수치가 80mg/dL 이상이고 나이가 75세 이상인 노인은 HDL 수치가 정상인 노인보다 치매 발생률이 42%나 컸다. 연구 기간에 치매 진단을 받은 노인은 모두 850명(4.6%)이었다. 이 중 HDL 콜레스테롤 수치가 80mg/dL 이상이고 75세 이하인 노인은 38명, 75세 이상인 노인은 101명이었다.HDL 콜레스테롤은 심혈관 건강에 중요한 것으로 알려져 있다. 하지만 이 연구 결과는 HDL 콜레스테롤 수치가 지나치게 높을 경우 뇌 건강에 미치는 영향을 연구할 필요가 있음을 보여주는 것이라고 연구팀은 분석했다. 혈중 HDL 콜레스테롤의 정상 수치는 남성이 40~60mg/dL, 여성은 50~60mg/dL이다.이 연구 결과는 영국의 의학 전문지 ’랜싯 지역 보건-서태평양’ 최신호에 올랐다.
