가보지 않은 길 미·일 연다 [클릭, 글로벌 제약·바이]

[이데일리 유진희 기자] 한 주(6월 29일~7월 5일)의 글로벌 제약·바이오업계 이슈를 모았다. 이번 주에는 생명체의 기본 단위인 세포를 무생물 화학 성분으로 처음부터 조립해 낸 인공 세포의 탄생과, 장기 기증 부족 문제를 해결하기 위해 첫발을 내디딘 일본의 돼지 신장 이종 이식 계획 등 인류가 가보지 않은 새로운 과학적 영토를 개척하는 혁신적인 연구들이 업계의 이목을 집중시켰다.

(사진=게티이미지)

생명 과학의 패러다임을 바꿀 만한 기념비적인 연구 결과가 미국에서 나왔다. 기존 생명체의 세포를 변형하는 방식을 넘어, 아무런 생명력이 없는 화학 물질을 조합해 스스로 자라고 복제하는 완벽한 세포 주기의 인공 세포가 마침내 구현된 것이다.

1일(이하 현지시간) 외신에 따르면 미국 미네소타대학 연구진은 섭식, 성장, 증식에 이르는 완전한 세포 주기를 구현한 최초의 상향식 인공 세포 시스템 ‘스퍼드셀’(SpudCell)의 연구 결과를 발표했다. 이 시스템은 36개의 정제된 효소와 9만 염기쌍의 게놈, 그리고 이를 둘러싼 지질막 등 순수 화학 성분만을 조립해 만들어졌다.

스퍼드셀은 단순히 유전자를 복제하는 데 그치지 않고, 세대를 거쳐 분열하며 자연선택과 경쟁을 거치는 생명체의 핵심 주기를 온전히 모사해 냈다. 연구진은 이론상 스퍼드셀을 맞춤 제작해 미세 생물 공장으로 활용한다면 인슐린과 같은 치료제는 물론 친환경 신소재, 식품, 탄소 제거 기술까지 생산할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

스퍼드셀 프로젝트 책임자인 케이트 아다말라 박사는 “우리는 지구를 해치지 않는 방식, 그리고 실제로 재생 가능한 방식으로 물건을 제조할 수 있어야 한다”며 “지구에는 원자가 충분하며, 우리는 단지 그 원자들을 더 지속 가능하고 분산된 방식으로 이동시킬 필요가 있을 뿐”이라고 연구의 의의를 강조했다. 미네소타대학 측은 거대 기업의 특허 독점을 막고 인류 전체의 발전에 기여하기 위해 이 기술을 오픈소스로 제공할 예정이라고 밝혔다. 다만 학계에서는 인공 세포가 외부로 유출되거나 생화학 무기 등으로 악용될 가능성에 대한 우려도 제기되어, 철저한 윤리 기준과 안전장치 마련이 선행되어야 할 것으로 보인다.

한편, 장기 기증 부족이라는 난제를 풀기 위한 이종 간 장기이식 분야에서도 아시아권의 전향적인 움직임이 포착됐다. 만성 신부전 환자들에게 새로운 삶의 기회를 제공하기 위한 파격적인 도전이 예고된 것이다.

일본 요미우리신문 등 현지 언론에 따르면 일본 메이지대 출신 벤처기업 '포르메드텍'은 거부 반응을 일으키지 않도록 유전자 변형된 돼지의 신장을 사람에게 이식하는 임상시험을 오는 2028년 시행할 계획이다. 일본 내에서 이종 간 장기이식 수술이 시도되는 것은 이번이 처음이다.

수술은 홋카이도대학 병원 등에서 인공투석이 필요한 60대 만성신부전 환자들을 대상으로 진행된다. 미국 바이오기업 e제네시스가 개발한 유전자 변형 돼지의 세포를 수입해 국내에서 복제·사육한 뒤, 철저히 격리된 환경에서 자란 돼지의 신장을 적출해 즉시 이식하는 방식이다. 현재 일본 내에서 신장 이식을 받기까지 평균 15년이 걸리는 만큼, 이번 도전이 실용화된다면 고질적인 기증자 부족 문제를 해결할 돌파구가 될 전망이다. 다만 앞서 미국과 중국 등에서 시행된 선행 수술에서도 장기적인 성공 사례가 드물었던 만큼, 실제 안전성과 유효성을 입증하는 것이 향후 과제다.