"세계 최초의 척수손상·파킨슨 세포치료제 만들겠다"
배아줄기세포는 '만능세포'로 불린다. 수정한 지 2주가 안 된 배아에서 추출한 이 세포는 인체의 어떤 장기로도 분화할 수 있어서다. 손상된 조직에 배아줄기세포를 투여해 조직을 회복시키는 것이 배아줄기세포 치료제의 개념이다.

2005년 설립된 세포치료제 전문 기업 에스바이오메딕스는 김동욱 연세대 의대 교수팀과 함께 배아줄기세포 기반 척수손상·파킨슨병 치료제를 개발하고 있다. 강동호 대표(사진)는 "배아줄기세포로 치료제를 개발할 수 있는 회사는 전 세계에 10곳 남짓"이라며 "한국에서 연구한 기술로 만든 최초의 배아줄기세포 치료제가 될 것"이라고 말했다.

현재 한국의 경우 에스바이오메딕스를 포함해 제일약품, 차바이오텍 등이 배아줄기세포 치료제를 개발하고 있다. 해외에서도 공격적으로 연구 중인 곳은 두세 곳 정도다. 2016년 기준 세포치료제 시장 규모는 약 54조원이며 2025년 400조원 이상으로 커질 전망이다. 그 가운데 배아줄기세포 기반 치료제는 약 13%를 차지할 것으로 전문가는 보고 있다.

지난 4월 에스바이오메딕스는 유럽에서 배아줄기세포로 세포치료제를 만드는 기술에 관한 특허를 등록했다. 강 대표는 "배아줄기세포를 효율적으로 신경세포로 분화하게 하는 기술"이라며 "신경계 질환 관련 세포치료제를 생산하는 데 중요하다"고 설명했다.

이 기술은 줄기세포를 배양할 때 두 가지 저분자화합물을 사용해 줄기세포가 신경세포로 분화하지 않고 다른 세포로 변하는 것을 차단한다. 강 대표는 "배아줄기세포는 일반적으로 기증자나 채취 시기에 따라 분화하는 방향이나 조건이 제각기 다르다"며 "그럼에도 모든 세포주(동일한 조직에서 유래한 세포 집단)에서 최소한의 시간과 비용으로 신경세포를 유도할 수 있다는 점에서 획기적"이라고 말했다.

또 다른 기술은 배아줄기세포가 신경세포로 분화했을 때 섞여있는 미분화 세포를 'PSA-NCAM' 마커로 분리한 뒤 제거해 정상적인 신경세포만 이식할 수 있도록 하는 것이다. 미분화 세포를 이식하면 종양이 생길 위험이 있다. 강 대표는 "식품의약품안천처로부터 임상시험 승인을 기다리고 있는 중"이라며 "올해 임상시험에 들어갈 계획"이라고 했다.

에스바이오메딕스는 기존 '줄기세포 3차원 배양법'의 한계를 극복한 새로운 세포 조작 기술로 주름 치료제와 중증하지허혈 치료제도 개발하고 있다. 3차원 배양법은 평면에 놓인 줄기세포를 입체적인 미세조직으로 만드는 기술이다. 그는 "단일세포보다 미세조직을 손상된 조직에 주입하면 세포외기질, 성장인자, 사이토카인 등 치료에 유익한 물질이 더 많이 분비된다"고 말했다.

지금까지는 공 모양의 틀 안에 줄기세포를 넣는 식으로 했는데 한계가 있었다. 바깥쪽에 위치한 세포와 안쪽에 위치한 세포 사이에 줄기세포 배양 시 양분이 되는 물질에 대한 접근성이나 공기와 접촉하는 시간 등이 차이가 나 다른 성질을 가지는 문제가 발생했다. 에스바이오메딕스는 세포끼리 서로 끌어당기는 힘을 이용해 줄기세포를 뭉쳐 미세조직을 만드는 기술을 개발했다. 이를 이용한 두 치료제는 올해 임상에 들어간다.

에스바이오메딕스는 세포치료제가 개발될 수 있는 '놀이터'가 되겠다는 목표도 가지고 있다. 2007년에 바이오의약품 생산 시설을 완공해 10년간 운영한 결과 균질한 바이오의약품 생산 노하우를 쌓았기 때문에 세포치료제 개발 과정에 큰 도움을 줄 수 있다는 얘기다. 강 대표는 "한국은 세포치료제를 가장 많이 허가한 국가"라며 "앞으로 세포치료제 시장을 선도하는 데 큰 역할을 하고 싶다"고 했다.

임유 기자 freeu@hankyung.com