지난해 11월 미국 리바이오틱스와 스위스 페링 바이오파마슈티컬스(페링)가 공동개발한 대변이식 방식의 최초 클로스트리디움 디피실 감염(CDI) 신약 ‘리바이오타’가 미국에서 승인됐다. 제약바이오 업계에서는 올 상반기 중 미국 ‘세레스 테라퓨틱스’(세레스)가 개발한 캡슐형 CDI 치료제 후보 ‘SER109’ 역시 미국 식품의약국(FDA)으로부터 시판 허가를 획득할 수 있을 것으로 의견을 모으고 있다.
특히 향후 마이크로바이옴 치료제 시장이 건선 등 각종 염증 질환을 넘어 항암이나 자폐증과 같은 뇌질환의 영역까지도 확장될 수 있다는 분석이 지배적이다. 2028년경 최소 1조6000억원 규모의 마이크로바이옴 치료제 시장이 형성될 것으로 예측되고 있다. 실제로 지놈앤컴퍼니(314130)나 고바이오랩(348150), CJ(001040)바이오사이언스 등 국내 주요 마이크로바이옴 기업 역시 건선, 항암 등과 관련한 후보물질들을 발굴해 임상을 진행 중인 상황이다.
이데일리는 20일 오범조 서울특별시보라매병원(서울보라매병원) 가정의학과 과장을 만나 마이크로바이옴 신약의 적용 질환 확대 가능성과 인공지능(AI)을 접목한 체내 마이크로바이옴 관리 서비스의 실상 및 보완점 등을 두루 들어봤다. 그는 미생물학과 의학을 차례로 전공했으며, 지난 10여 년간 환자 진료와 함께 각종 조직이나 질환 관련 마이크로바이옴에 관한 연구를 병행해 온 바 있다. 다음은 그와의 일문일답.
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△마이크로바이옴과 관련한 용어가 많다. 정확히 무엇을 말하나.
마이크로바이오타나 마이크로바이옴 등의 용어가 혼재돼 쓰이고 있다. 하지만 이 둘은 명확히 다른 개념이다. 특정인의 체내에 A, B라는 미생물군을 찾았다고 하자. A, B 각각의 미생물을 밝히는 연구에는 마이크로바이오타가 붙는다. 반면 ‘A가 없으면 B도 자랄 수 없다’와 같이 다양한 미생물군 사이의 기능적 관계와 체내 기능을 복합적으로 말할 때는 마이크로바이옴이라는 용어를 주로 쓴다. 우리말 중 장내미생물은 장 속 한 가지 미생물이 아닌 여러 미생물군의 집합과 그 관계를 묶어 이르는 말로 마이크로바이옴과 거의 일치하는 용어로 볼 수 있다.
△대변이식 방식의 리바이오타는 어떻게 가능했나.
어머니의 뱃속에서 태어날 때 어느 정도의 마이크로바이옴도 물려받게 된다. 부모로부터 물려받는 유전자와 달리 마이크로바이옴의 환경은 바꿀 수 있다. CDI 같은 경우 이를 유발하는 클로스트리디움의 활성을 억제하고 없애는 기능을 가진 마이크로바이옴을 장에 넣어주면 완전한 치료까지 가능하다. 지난해 리바이오타가 치료제로 허가를 받으면서 주목받았을 뿐이지, 이미 오래전에 관련 시도가 이뤄졌다. 눈부터 입술, 피부 등 우리 몸에는 미생물이 없는 곳이 없다. 이 때문에 각종 염증질환에 이와 같은 마이크로바이옴 치료제가 개발돼 충분히 효과를 발휘해 나갈 수 있다.
△마이크로바이옴 신약이 면역항암 분야까지 확장될 수 있나.
암도 체내에 있는 세포이기 때문에 마이크로바이옴과 연관이 있는 것은 분명하다. 하지만 마이크로바이옴 항암 신약이 실제로 개발된다고 해도 어디까지나 보조제 수준에서 활용될 수밖에 없다고 본다. 암의 특정 수용체를 타깃하는 항체 치료제나 면역 활성을 조절하는 면역관문억제제 등 기존의 암 치료제의 종류가 많다. 의료 현장에서 이런 치료제를 쓰지 않고 마이크로바이옴 단독으로 항암 치료에 적용할 의사는 사실상 없을 것이다. 다양한 임상이 시도되고 있기 때무에 수년 내 기존 항암제를 보완하는 보조제로 활용할 수 있는 마이크로바이옴 항암 신약 시장이 형성될 수 있을 것이다.
△자폐증과 같은 뇌질환에도 효과가 있을 수 있나.
소장은 제2의 뇌라 불릴 만큼 신경통로를 통해 뇌에 영향을 미치는 것으로 알려진지 오래다. 하지만 소장에 있는 마이크로바이옴은 분리 배양하기조차 어려운 실정이다. 위 또는 대장 내시경이 소장까지 닿지 않고, 꺼내더라도 장내 혐기성 환경에 있는 균을 연구하기는 쉽지 않다. 일부 대장에서 유래한 마이크로바이옴이 자폐증과의 관계가 있다는 연구들이 보고되고 있지만, 여러 면에서 따져볼 여지가 다분해 보인다. 불가능하다고 할 수는 없지만, 뇌질한에 대한 마이크로바이옴 신약 개발 시도과 그 성공 여부 등은 보수적으로 바라볼 필요가 있다고 본다.
△AI 기반 마이크로바이옴 분석 서비스가 쏟아지고 있다.
대변을 채취해 장내환경을 분석하는 서비스는 AI가 대중에게 널리 알려지기 전부터 제공돼왔다. 하지만 아직까지도 그 정밀도는 낮다고 판단한다. 비교적 비슷한 음식을 먹는 서양인과 달리 한국인은 매일 다양한 음식을 먹는다. 어떤 날은 한식을, 또 다른 날은 양식을 즐긴다. 보다 세부적인 생활 습관에 대한 고려없이 특정 날짜에 받은 장내 마이크로바이옴 검사는 매우 단편적인 수준일 수 있다. 지금과 같은 검사 방식에 AI가 접목되고 있지만 그 효용성은 나아지지 않았다.
△그렇다면 어떻게 마이크로바이옴 분석 정밀도를 높일 수 있나.
한국인만의 마이크로바이옴 표준이 정립되지 않고 있다. 미국의 경우 건강한 사람 240명을 대상으로 미국인이 가진 마이크로바이옴의 평균치를 분석해 표준으로 삼은 바 있다. 인종이 다양한 미국이기에 다소 많은 인원이 검사에 포함됐다. 한국인은 이보다 더 적은 수로도 이런 표준을 만들 수 있을 것이다. 건강한 사람은 이렇게 확보한 표준과 비교해 기본적인 분석 서비스의 질을 높일 수 있다. 특정 질환이 있는 검사자의 경우, 비교적 유사한 마이크로바이옴 환경을 갖고 있을 확률이 큰 가족에서 건강한 사람을 찾은 다음, 좋은 장내 환경을 만들 수 있도록 한다면 분석 서비스의 크게 나아질 수 있을 것이다. 마이크로바이옴 AI 진단부터 신약 개발까지 발전영역이 매우 큰 분야가 될 것이다.
◇오범조 서울특별시보라매병원 가정의학과 과장은...
△2003년 서울대학교 미생물학과 학사 △2007년 서울대학교 의과대학 학사 △2011년 서울대학교 보건대학원 석사 △2012~2013년 서울대학교병원 건강증진센터 조교수 △2013~2019년 서울특별시보라매병원 가정의학과 조교수 △2019~현재 서울특별시보라매병원 가정의학과 과장
