“의학과 식물생명공학의 융합을 통한 의료의 재창조 이룰 것”

안전성은 up, 경제적 부담은 down! 단백질 신약 개발 연구

의학의 발달과 식생활의 향상으로 국민들의 실질적인 평균 수명은 늘어났지만 산업분야별 무분별하고 무차별한 공격적인 현대 문명 발달은 각종 질병을 야기하며 병통을 안고 살아가는 현대인들을 위한 그 예방법과 치료법에 대해 이목이 집중되고 있다.

새로운 질병과 난치성 질병에 대한 지속적인 신약 연구 개발로 이미 많은 치료제의 성공 사례가 속출하고 있지만, 그 뛰어난 효능에 비례하는 고가의 비용 부담은 사회적·경제적 지위가 낮은 노약자 및 빈민층에게 다양한 의료 서비스 혜택의 제한성을 두게 되었다. 그에 따라 노령화·고령화 진행으로 인한 사회적 문제점은 더욱 증가하고 이는 국민 간의 위화감을 조성하는 부작용을 초래한다. 이러한 의료 서비스 한계로 인한 사회적 부작용은 최소화하고 계층 간 차별 없는 의료 서비스 제공을 위해 중앙대학교 의과대학의 생체단백질공학연구실에서는 고기성 교수의 지도하에 ‘안전하고 저렴한 단백질 신약 개발’을 핵심 연구 과제로 삼아 ‘국민 모두가 건강하고 행복한 삶 영위’에 그 목적을 두어 연구 활동에 매진한다.

1990년 대 초에 시작된 식물을 통한 단백질 신약 개발은 최근 이스라엘의 한 회사에서 ‘당근 세포를 이용한 고셔병(Gaucher) 치료제 개발’에 성공하였으며 이를 통해 알 수 있듯이 앞으로 단백질 신약 개발의 성공이 가시화될 전망이다.  

의학계 뉴 패러다임. ‘의학’과 ‘식물생명공학’ 융합

농촌진흥청(차세대바이오그린21사업), 농림수산기술기획평가원(iPET) 사업의 연구지원을 받고 있는 생체단백질공학연구실의 고기성 교수 연구팀은 지난 2월18일부터 21일까지 총4일간에 걸쳐 진행되었던 두바이의 ‘Biotechnology World Congress 2013’에서 ‘식물생명공학기술을 이용한 암 예방을 위한 백신단백질 및 암 치료를 위한 항암단일항체의 발현과 활성분석’이란 주제로 논문을 발표하며 우수논문상을 수여하는 쾌거를 달성하였다. 고 교수는 “함께 수상한 미국의 예일대학 연구팀, 미국의 조지워싱턴 연구팀과 어깨를 나란히 하며 중앙대학교 의과대학 의학부의 연구력을 전 세계적으로 널리 알리는 자리였다”고 그날의 생생했던 현장의 느낌을 고스란히 전하며, 이번 학회를 통하여 고 교수팀은 중동 국가의 새로운 바이오 시장 개척의 가능성과 그 기대를 엿볼 수 있었다고 밝혔다. 일반적으로 ‘두바이’하면 건설 사업을 통한 황무지 개척을 떠올리지만, 두바이 학회에서 중동 국가가 생명공학 및 생명의학에 지대한 관심과 남다른 두각을 나타냄으로써 향후 ‘아랍국과의 생명과학 및 생명의학 국제공동연구’에 대한 기대감을 표명했다. 

고기성 교수는 서울대학교 원예학을 졸업한 농학 전공자로 순수의학이나 생명과학이 아닌 응용과학자 출신인 그가 맨 처음 중앙대 기초학 교실의 교수로 부임됐을 당시 놀라움을 금치 못했다고 전했다. 미래 지향적이고 앞서나가는 마인드를 지닌 중앙대 의과대학은 기초 의학을 바탕으로 고 교수 연구팀은 최근 문제 시 되는 각종 성인병과 노인병, 사회적·정신적 질병의 치료를 ‘의학’과 ‘식물생명공학’의 융합이라는 새로운 방식의 통합 의료 시스템 개발 연구를 시도하고, 이러한 연구 활동을 펼칠 수 있도록 연구의 장을 마련해 준 본교에 대해 기쁨을 표출하였다. 

예전 미국 코넬 대학에서 석·박사 과정을 밟던 시절 그는 농학에 대해 더욱 깊이 공부하며 유전 공학 기법을 이용한 ‘사과의 내병성 품종 개발(병에 잘 걸리지 않거나 병에 강한 품종)’ 연구를 성공 시킨 바 있다. 또한 유학 시절 당시 소아마비 퇴치의 선구자인 힐러리 코프로스키(Hilary Koprowski) 교수와 함께 학문의 뜻을 펼치며 미국의 주요 논문인 PNAS(미국 국립과학원회보)에 3편의 논문을 발표한 경험이 있다. 이후 매년 10편 이상의 SCI 논문을 발표하는 등 어떠한 어려움 속에서도 연구의 끈을 놓지 않은 결과가 지금의 자리에 설 수 있었던 원동력이었다. 고 교수는 학문 특성 상 보수적인 성격이 강한 의과대학의 교육자 이미지와는 달리 자신의 경험적 학풍을 십분 발휘하여 스승과 제자 간의 화목을 중요 시 여긴다. 조용하고 딱딱한 실험실의 분위기를 탈피하고 연구의 능률을 올리기 위해 실험과 대화의 중심엔 언제나 고기성 교수가 있다. 

“아이디어 창조를 위해 다양한 시도를 한다. 학생들에게 실험실은 직장의 개념 보다는 ‘놀이터’란 인식을 심어주고 ‘실험 진행을 위한 계획 자체가 즐거운 놀이’임을 강조한다. 학생들은 이러한 지도와 메시지에 답변이라도 하듯 어려운 연구 활동 속에도 소신을 갖고 연구에 매진하여 힘든 시기를 극복하고 항상 밝고 긍정적인 모습을 보인다”고 말하며 그 모습을 지켜보며 교직 생활의 뿌듯함을 느낀다고 덧붙였다.

‘범애(汎愛)와 평등’에 입각한 중앙대 생체단백질공학연구실

지금 한창 주목을 받는 것이 단백질 신약 개발 연구 과제이다. 일반적으로 단백질 신약은 동물세포 혹은 인체를 이용하여 개발되고 있으나  ‘생명체를 통해서만’ 단백질 생성이 이루어지기 때문에 그 가치와 값어치는 매우 높게 측정되며 상업적인 목적은 절대 불가능하다. 또한 사람, 소, 말 등을 통해 개발 된 기존의 치료제들은 비용적인 문제 뿐 아니라 주사제 투입 및 복용 등을 통해 ‘인수공통감염병(zoonosis. 사람과 동물 사이에서 상호 전파되는 병원체에 의하여 발생되는 전염성 질병. 특히 동물이 사람에게 옮기는 감염병을 말한다.)’인 사스 바이러스, 광우병, 조류독감 등 질병 감염 가능의 위험성이 농후하다. 이렇듯 값 비싼 비용으로 인한 의료 서비스의 제한 및 기존 치료제의 부작용 문제점을 최소화하고자 고 교수 연구팀은 “또 하나의 생명체인 식물을 이용한 유전자공법을 통해 항체와 예방용 백신 단백질 유전의 재조합 유전인자를 클로닝(미수정란의 핵을 체세포의 핵으로 바꿔놓아 유전적으로 똑같은 생물을 얻는 기술)함으로써 해당 유전자가 투입된 식물은 그것이 본연 자신의 것이라 생각하여 단백질을 발현한다”고 생체단백질공학연구실의 주요 연구에 대해 고 교수는 설명했다.

저작권자 © 시사매거진 무단전재 및 재배포 금지