[바이오앱 대해부]② 세계서 두번째 식물 유래 백신 상용화 돌입

[이데일리 김승권 기자] “환경과 동물, 사람의 건강은 따로 생각할 수 없는 존재다”

손은주 바이오앱 대표는 감염병은 동물 차원에서 관리되어야 한다고 말한다. 코로나19 사태도 동물에서 유래됐을 것으로 추정되는 만큼 우리 주변의 동물 관리가 먼저 선행되어야 한다는 것이다. 실제 코로나19 팬데믹 사태를 겪으면서 우리는 감염원 관리의 중요성을 뼈저리게 깨달았다. 사람에서 발생하는 질병 60%가 동물에서 시작된다. 코로나19도 너구리(박쥐 아닌 것으로 판명)에서 기원한 질병이다.

바이오앱은 2011년 출범한 식물기반 의약품 개발사다. 바이오앱은 손은주 대표가 포항공대 교수 시절 창업했다. 손 대표는 15년 이상 식물세포 안에서 단백질이 이동하는 메커니즘을 연구했다. 독보적인 원천기술 역량이 회사의 강점으로 거론된다. 식물에서 고순도 단백질을 대량 추출하는 ‘고발현·분리정제’ 노하우를 갖췄다. 최근에는 단백질을 나노물질로 만드는 기술도 확보했다. 이를 통해 면역반응을 일으키는 성질인 면역원성을 향상하는 데 성공했다.

이 때문에 한 때 식물 유래 백신 열풍이 불었다. 이른바 ‘그린 백신’ 열풍이다. 식물 세포는 동물보다 안전성이 높고 대량 생산이 쉬운 것으로 알려졌다. 식물에서 생산한 백신 후보 물질이 대장균이나 동물세포에 비해 반응성이나 효능이 좋을 수 있다는 보고도 있다. 다수 기업이 식물 유래 백신에 뛰어들었지만 실패만 반복됐다.

포항 소재 바이오앱 본사 전경. 오른쪽은 돼지열병 백신 생산용 식물 재배 모습 (사진=바이오앱)

하지만 바이오앱은 식물 기반 동물 백신 개발에 성공했고 사람 대상 백신 개발도 개획하고 있다. 독보적인 원천기술 역량이 회사의 강점으로 거론된다. 식물에서 고순도 단백질을 대량 추출하는 ‘고발현·분리정제’ 노하우를 갖췄다. 최근에는 단백질을 나노물질로 만드는 기술도 확보했다. 이를 통해 면역반응을 일으키는 성질인 면역원성을 향상하는 데 성공했다.

◇ 식물을 활용한 동물 백신 개발...허바백으로 세계서 인정 받아

이 기술은 2019년 상용화한 돼지열병 백신 ‘허바백’에 핵심기술이 녹아들었다. 담뱃잎의 일종인 ‘니코티아나 벤타미아나’에서 항원을 뽑아냈다. 바이러스를 배양해 만드는 일반적인 백신 제조방식과 달리 안전성을 갖췄다. ‘마커백신’이기 때문에 가축의 혈청을 분석하면 질병 감염 혹은 예방접종 여부를 가려낼 수도 있다.

타 플랫폼과 비교 했을때 식물 플랫폼 가지는 장점, 특히 생산비용과 안전성 측면에서 특히 더 우수하다는 실험 결과 (사진=바이오앱)

실제 돼지열병은 구제역처럼 1종 가축 전염병이다. 백신이 필수적인 질병인 것이다. 기존 백신은 바이러스를 직접 투입하기도 하는 방식이 다수였다. 저렴하지만 병원성이 높은 방식이었다.

허바백의 경우 백신을 주사하게 되면 돼지가 열병에 감염된 것인지와 백신 접종 유무를 구별할 수 있는 마커 기능이 들어가 있다. 이에 돼지열병을 완전 퇴치하는 박멸 작업과 청정국 지위를 받는데 중요한 역할을 할 것으로 기대를 모은다. 게다가 진단키트도 따로 개발되고 있다.

손 대표는 “허바백 마커백신은 백신항체와 야외감염항체를 구분하는 ‘마커백신’ 기능을 갖췄으며 방역 현장에서 돼지열병 감염 여부를 쉽고 빠르게 진단할 수 있기 때문에 국가 방역 정책과 돼지열병 청정화에 기여할 수 있다”고 말했다.

◇ 손 대표가 동물 관리 강조하는 까닭은

손 대표가 식물 유래 백신에 관심을 가진 건, 안전성 때문이다. 한국바이오협회 식물유래백신 기술 리포트에 따르면 백신은 일반적으로 동물세포나 유정란에 주입해 배양한 뒤 독성을 없애거나 약화시켜 만든다. 이 때문에 배양하는 데 오랜 시간이 걸리고 후처리까지 거쳐야 해서 대량 생산까지 최소 6개월 정도 걸린다.

허바백 백신을 통해 백신접종 돼지와 질병감염돼지을 구별하는 모습 (사진=바이오앱)

하지만 식물성 백신은 원료 확보까지 한 달 정도면 가능하다. 또한 광우병과 같은 희귀 난치성 질병을 일으키는 독성물질이 식물에서는 발견되지 않기 때문에 안전성이 좋다. 이에 식물 세포는 화학 공장으로 비유된다. 식물의 세포는 필요에 따라 많은 종류의 단백질을 생산하는 일종의 화학 공장이다. 박테리아, 바이러스 등 병원체 공격을 받으면 이를 감지한 세포에서 성장 등을 위한 단백질 생산을 중단하고 질병과 싸우는 데 필요한 방어 단백질을 생산한다.

또한 배양육 영역에서도 ‘성장 인자’의 가격을 낮추는 측면에 식물 기반 생산이 도움이 될 것이라 밝혔다. 마지막으로, 이 ‘식물 기반 단백질 생산’은 바이오 산업의 판을 바꾸고, 고가 의약품의 가격을 낮추는 데도 활용할 수 있을 것이라 덧붙였다.

손 대표는 “동물용 백신에 대한 니즈가 있어서 국가연구기관 제안으로 개발이 시작됐다”며 “기존 백신은 바이러스를 직접 투입하기도 하는 방식이 다수였다. 저렴하지만 병원성에 대한 우려가 있는 방식이었는데 이를 획기적으로 개선한 제품을 개발했다”고 설명했다.