질병 진단부터 치료제까지…바이오 업계, 나노 기술 적용 활발

데이터 분석 업체 "2025년 시장 규모 492억 달러 예상"

인간의 폐 세포(녹색)에서 세균(청색) 독소(자주색)를 빨아들이는 엑소좀(노란색) [네이처 제공]

(서울=연합뉴스) 김현수 기자 = 원자나 분자 단위에서 물질의 특성을 제어하는 나노 기술이 최근 질병의 치료와 진단, 약물 전달 등 바이오 분야에서 폭넓게 활용되고 있다.

11일 업계에 따르면 나노 기술이 활용된 가장 대표적인 곳이 코로나19 백신에 활용된 mRNA(메신저 리보핵산)다.

mRNA 백신은 유전 정보가 담긴 물질을 이용해 우리 몸이 스스로 항체를 형성하도록 유도하지만, 생화학적 불안정성으로 쉽게 분해된다는 점이 단점이다.

체내에 mRNA가 안정적으로 전달되려면 양이온성리포좀과 LNP(지질나노입자) 등 나노 전달체가 필요하다.

양이온성리포좀은 양성 표면 전하를 띄는 나노 입자로, 음전하를 띄는 mRNA를 정전기적으로 흡착해 세포로 전달하고, LNP는 mRNA를 입자 내부에 포함해 전달한다.

두 가지 물질 모두 바이러스 단백질 정보를 담은 mRNA가 세포질에 잘 전달되도록 mRNA를 보호하는 역할을 한다.

코로나19 당시 mRNA가 주목받은 만큼 업계에서는 양이온성리포좀과 LNP를 활용해 다른 질병을 예방하는 백신 개발에 한창이다.

먼저 바이오 의약품 개발 기업 레나임은 양이온성리포좀 기술을 활용한 골관절염 치료제와 췌장암 백신을 개발 중이다.

레나임의 골관절염 치료제는 연골 조직의 회복과 통증을 조절하는 표적 단백질의 mRNA를 나노 입자 전달체에 탑재해 투여하는 방식을, 췌장암 백신 역시 나노 입자 전달체에 mRNA로 암호화한 타깃 항원을 탑재해 항암 효과를 유도하는 방식을 사용한다.

약물전달 플랫폼 바이오벤처 엠디뮨의 경우 인체 세포에서 유래한 나노 소포를 활용해 기존의 LNP 기술보다 안전하고 특정 조직에 약물을 효과적으로 전달하는 기술을 개발 중이다.

나노·의약 전문기업 무진메디는 최근 유한양행의 자회사인 애드파마와 공동으로 탈모치료제를 개발하기로 했는데, 해당 치료제 역시 LNP 내부에 약물을 탑재하는 방식을 사용하고 있다.

이 외에도 업계는 나노 기술을 통해 생체 대사를 활성화하는 치료제를 개발하고 있다.

나노의학 제약사 세닉스바이오테크는 생체 물질의 대사에 필수적인 효소 역할을 하는 나노 물질을 개발 중이다.

효소 기능이 극대화된 나노 물질은 체내 악성 활성산소종을 효율적으로 제거할 수 있고, 다양한 분야의 응급 의약품으로도 활용할 수 있다고 세닉스바이오테크는 설명했다.

난치성 질병의 진단과 원인을 규명하는 데도 나노 기술이 적용되고 있다.

최근 항체 바이오의약품 개발 기업 프레스티지바이오파마는 미국 영상진단 기업 '이미지온 바이오시스템즈'와 협약을 통해 이미지온의 나노 영상 발견 기술을 활용해 췌장암을 조기 진단하는 플랫폼을 공동 개발하기로 했다.

이처럼 나노 기술을 활용한 치료제 등의 개발이 활발하게 진행되면서 데이터 분석 업체 글로벌데이터는 전 세계 나노 의약품 시장 규모는 2018년 270억 달러에서 2025년에는 492억 달러에 이를 것으로 예상하기도 했다. 연평균 7.3%의 성장이다.

이에 우리 정부도 나노 기술을 적용한 의약품 개발을 지원하고 있다.

식품의약품안전처는 얼마 전 나노 의약품 개발업체와 간담회를 열고 신속한 제품화와 규제지원 등을 논의했으며 맞춤형 상담과 관련 가이드라인을 마련 중이라고 전했다.

hyunsu@yna.co.kr

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