"세포 내 약물 작용 이해, 획기적으로 높여…암·치매 치료 성과 기대"

유제관 오믹인사이트 대표가 25일 영등포구 콘래드 서울 호텔에서 머니투데이 주최로 진행된 '2025 키플랫폼' 총회에서 '공간 생물학과 AI 기반 신약 개발'에 대해 발표하고 있다. /사진=김창현

인류의 신약 개발 방법이 또 한차례 진화했다. 미국 실리콘밸리의 바이오기업 오믹인사이트가 세계 최초로 첨단 리보핵산(RNA)·단백질 이미지 생성 기술을 개발하면서다. 관련 기술인 공간단백질학(spatial proteomics)은 세계적 학술지 '네이처 메소드(Nature Methods)'에 의해 2024년 올해의 기술(Method of the Year)로 선정되기도 했다.

오믹인사이트는 공간 생물학과 공간 단백질학 분야에서 가장 앞서가는 기업으로 꼽힌다. 공간 생물학은 세포가 조직 내에서 어떻게 발현하는지 분석하는 기술이다. 신약 개발 등에 있어 세포의 위치 정보가 중요한데 그동안은 세포들이 어떻게 연결돼 있는지, 유전자 관련 활동이 어느 위치에서 일어나고 있는지 알 수 없다는 근본적인 한계를 지니고 있었다. 공간 생물학은 이러한 한계를 극복하는 기술이다.

유제관 오믹인사이트 대표는 인터뷰를 통해 "지난 3월 약동학·약력학 차원에서 약물이 몸에 들어갔을 때 어떻게 작용하는지 볼 수 있는 RNA·단백질 이미지 생성 기술을 세계 최초로 개발했다"고 밝혔다. 약동학은 약이 인체 내로 흡수·배설되는 과정과 분포·대사에 대해 다루는 학문이며, 약력학은 약이 인체에 미치는 영향을 다루는 학문이다. 즉, 약동학과 약력학은 다루는 주제가 서로 반대로 약동학은 인체가 약의 대사에 미치는 영향을, 약력학은 약효, 독성 등 약이 작용하는 메커니즘을 연구한다.

유 대표는 "사람 몸의 세포는 비슷하게 생겨 면역세포, 암세포 등을 구분하기 어렵다"며 "그간 유전자 시퀀싱 기술을 통해 세포의 다양성을 훨씬 잘 이해하게 됐고 차세대 유전자 염기서열분석 등을 통해 식별도 가능해졌지만 세포를 조직에서 떼내야 한다는 점 등의 한계가 있었다"고 말했다.

이어 "조직 내 각자 다른 기능을 하는 세포들이 공간적으로 어떻게 배치돼 있느냐 따라 약이 듣기도 하고 안 듣기도 한다"며 "2020년 등장한 공간 생물학은 신약의 타깃 설정, 신약의 효능 평가에 사용되는 바이오 마커 등 다양한 분야에 적용되기 시작했다"고 덧붙였다.

이처럼 공간 생물학으로 신약 개발이 진일보하긴 했지만 여전히 해결해야 할 과제가 있었다는 게 유 대표의 설명이다. 대표적인 예로 공간 생물학 도입으로 세포의 식별을 넘어 작용까지 이해하게 됐지만, 여전히 고해상도로는 한 번에 세포들을 볼 수 있는 면적이 좁고 조직 두께도 얇아져 수십만 개의 세포를 분석할 때 시간이 오래 걸렸다.

이번에 오믹인사이트가 발표한 기술은 반복적인 빛 투여와 반사신호 분석으로 고해상도이면서도 볼 수 있는 면적을 획기적으로 넓혔다. 기존 공간 생물학 활용 기업들이 시약값 약 1500만 원을 비롯한 고비용으로 1주일에 3~4개의 검체를 분석한데 반해 오믹인사이트의 이번 기술은 시약값은 150만 원 정도로 낮추면서도 분석 가능한 검체 수는 30개 이상으로 늘렸다.

유 대표는 "그간 신약 개발은 오랜 시간과 막대한 자본을 투입하면서도 성공을 보장하기 쉽지 않았다"며 "이번 기술을 통해 아직 인류의 난제로 여겨지는 암, 치매, 파킨슨병 등에서도 성과를 낼 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

김상희 기자 ksh15@mt.co.kr