신약개발을 위해 우주로 가는 이유

우주공간에서 신약 개발에 나선 이유는?

[객원 에디터 5기 / 유시아 기자] 글로벌 제약사 BMS가 우주 공간에서의 바이오의약품 개발에 속도를 내고 있다. 우주에서만 조성할 수 있는 환경이 바이오의약품 결정화 연구에 도움이 되기 때문이다. 미국 의약전문지 엔드포인트는 전날 미국 플로리다주 케네디 우주센터에서 발사된 스페이스 X의 우주선 드레건호가 BMS 연구자료도 함께 가져갔다고 보도했다. 

ISS 연구소에 따르면 BMS는 미세 중력 상황에서 바이오의약품 구성성분의 결정화(crystallization)에 대해 연구할 예정이다. 이는 단백질 결정화를 통해 입자 크기가 정확하고 안정적인 치료제를 개발하기 위해서다. 생물학적 제제는 살아있는 세포에서 추출한 단백질 기반의 의약품으로 환자가 정맥을 통해 주입되는 용핵이다. 결정 형태로 만들면 더 큰 안정성과 농축된 투여 강도를 가질 수 있다. 

결정화는 복잡하고 거대한 단백질 분자구조를 구조화하고 정렬된 격자를 만들어 내는 과정이다. 단백질 결정화가 이루어지면 입자 크기가 정확하고 안정적으로 치료제 개발, 확장, 정제 등에 활용할 수 있다. 로버트 가마이스 BMS 재료과학 및 엔지니어링 부국장 겸 우주정거장 연구 프로젝트 팀장은 엔드포인트에 “우주는 지구에서 일어나는 침전 및 대류 현상이 전혀 없어 결정화를 위한 ‘독특한 환경’을 제공한다”라고 설명했다.

BMS는 이번 실험으로 바이오의약품 제조 방법을 개선하고 복잡한 분자 구조를 규명하는 한편, 지구 밖에서 더 많은 양의 치료용 단백질을 전달하는 일을 쉽게 만들 것이라는 희망을 품고 있다. 

ISS Lab에 따르면 일부 결정은 지구보다 우주에서 더 크고 질서 정연하게 형성이 되며 우주에서는 지구에서 일어나는 침전 및 대류 현상이 일어나지 않는다. 그러므로 우주에서 자란 고품질 결정체는 지구에서보다 분자가 어떻게 상호작용하는지를 더 잘 이해할 수 있게 해 주며, 이러한 결정 구조를 통해 분자를 안정화시키는 방법을 개발해 환자들에게 개선된 약을 제공할 수 있다는 설명이다. 

또, 단백질 결정화 과학이 바이오의약품 개발 및 제조에 혁명을 일으켜 제품을 시장에 출시하는 데 걸리는 시간부터 보관에 필요한 공간까지 모든 것을 변화시킬 수 있다고 설명했다. 

연구는 ISS에서 수개월에 걸쳐 진행이 될 예정이며 증기 확산과 배치 결정화를 사용해 여러 단백질 기반 바이오의약품의 결정화를 실험할 예정이다. 이후 생성된 단백질은 지구에서의 결정체들과 비교될 예정이다.

우주 의약품·헬스케어가 새로운 기회로 부상하면서 우리나라 기업인 보령도 우주사업에 뛰어들었다. 보령은우주 관련 사업을 추진하기 위해 미국 기업 액시엄스페이스와 조인트벤처(JV) 설립 협약을 체결했다. 지난해 두 차례에 걸쳐 액시엄스페이스에 총 6000만 달러(한화 약 780억원)의 전략적 투자를 했다.