프로그램명 ; 스타유망주식 김학주의 honor club
방송일시 : 7 / 12 (목) 밤 8시 30분
진행: 김학주 한동대 교수
출연: 지요셉 박사 / HEM CTO
구성: 최현송
조연출: 유지슬
연출: 임상우PD
김학주 교수 : 아직까지는 장내 미생물을 주로 건강 기능식으로만 사용해 왔는데요. HEM은 미생물을 활용한 신약개발에 초점을 두고 있습니다. 왜 그런가요?
지요셉 박사 : 이전에는 미생물이 해로운 것이며, 장내 미생물의 불균형이 설사병, 식중독 및 감염 등의 일차적인 질병에만 관련이 있다고 생각해왔습니다. 그렇기 때문에 항생제를 통한 미생물 억제가 주도적인 연구 및 비즈니스 타겟이었습니다.
하지만 최근 사람의 장내 미생물이 어그러지면 (불균형) 설사로 끝나는게 아니라 비만, 당뇨를 포함하는 대사성질환, 우울증, 불안증, 치매 등의 뇌질환, 크론병, 염증성 장질환, 암과 같은 면역계 질환의 원인이 될 수 있다는 발표가 이어지면서 사람의 장내 미생물을 조절하는 기술이 앞에서 설명한 질병들을 치료할 수 있는 새로운 신약타겟으로 인정받고 있으며 이를 Pharma-Biotics 라고 부르고 있습니다.
저희 HEM은 40년 이상 미생물을 연구하시고, 독일 칼스루헤 대학 교수 및 막스루브너 연구소장을 역임하신 Wilhelm Holzapfel 교수님의 지식을 바탕으로 장균총 조절 기반 면역 치료용 유용 미생물 신약을 개발하고 있습니다.
김학주 교수 : 지금까지 건강 기능식으로 써 왔다는 것은 그 만큼 미생물 컨트롤이 어렵다는 것 아닙니까?
지요셉 박사 : 네, 맞습니다. 제 머리카락을 이용해 저의 유전자를 모두 읽고 해석하는데 백만 원 몇 십만 원밖에 들지 않는 시대임에도 불구하고 최근에서야 한 사람의 장 안에 살고 있는 미생물의 종류를 면밀히 알아가기 시작했고, 아직도 업데이트가 되고 있는 실정입니다. 최근 연구 결과에 따르면 한 사람의 장 안에 수백 종의 미생물이 살고 있으며 전체 (인구?) 미생물의 수는 30조에 이른다고 발표되었습니다. 이는 한 사람의 장 안에 전 세계 인구의 4천배에 달하는 수의 미생물이 살고 있다는 것이지요. 이 거대한 미생물 조직이 우리 몸 안팎에서 태어날 때부터 죽을 때까지 같이 살며 건강을 지켜주기도 하며 암에도 걸리게 한다는 것이 최근 과학계의 발표입니다.
이렇게 거대한 미생물 조직을 연구함에 있어 여러가지 어려운 점이 있지만 가장 큰 어려움 중에 하나가 사람마다 가지고 있는 장내 미생물이 너무 다르다는 것입니다. 태어날 때 유전자가 100프로 동일한 일란성 쌍둥이도 커가면서 장내 균총이 30프로 이상 차이가 나기 때문에 기존의 의약품과 같이 한 종류의 약을 만들어서 모두에게 동일한 효능을 기대할 수 없다는 것이 장내 균총을 타겟으로 하는 pharma-biotics의 가장 큰 어려움이라 할 수 있습니다.
하지만 한편으로는 4차 산업시대에 가장 각광받는 개인맞춤형 정밀의학 기반 의약품 개발에 아주 적합한 모델이 될 수 있습니다.
김학주 교수 : 그렇다면 이런 문제를 극복하고 신약개발에 도전할 수 있는 HEM의 역량은 무엇입니까?
지요셉 박사 : 일단 첫 번째로 저희 회사가 가장 잘하는 것이 미생물 연구입니다. 저희 CEO이신 Wilehlm Holzapfel 교수님은 전 독일 미생물 위생 연합 회장을 역임하시고 지금도 세계 식품미생물 연합의 회장을 역임하고 계십니다. 그뿐 아니라 저희 회사가 독자적으로 개발하여 보유하고 있는 기술 중 하나로 한 사람의 장내 미생물을 다량으로 복제하여 각 사람에게 어떤 물질이 가장 우수한 효능을 나타내는지 직접적으로 확인할 수 있는 X-MAS 라는 시스템을 보유하고 있어, 각 사람마다 치료해야 하는 미생물의 종류가 다르다는 문제점을 극복한 개인 맞춤형 면역 치료용 pharma-biotics 신약을 개발하고 있습니다.
김학주 교수 : 최근 국내 최고 명문대학들을 제치고 무균 쥐 시설 운영사업에 선정되셨는데요. 어떤 점을 인정받았고, 또 어떤 시너지가 있을까요?
지요셉 박사 : 네, 해당 연구는 Wilhelm Holzapfel 교수님의 대학 연구실로 선정된 사업으로 5년간 총액 50억 원을 지원받게 되었습니다. 저희가 앞에서 언급한 사람의 장내 미생물을 복제하여 연구할 수 있는 X-MAS 시스템의 우수성을 인정받아 해당 시스템의 연장연구를 무균 쥐에서 수행할 수 있도록 과제에 선정이 되었습니다.
무균 쥐는 한마디로 피부, 폐, 장 등에 미생물이 하나도 없는 쥐를 말하며 장내 미생물의 역할을 이해하기 위해 필수적인 플랫폼입니다. 앞에서 설명드린 것과 같이 장 안에는 수백 종의 다양한 미생물이 30조나 있기 때문에 그중에 어떤 균이 암을 일으키는지 또는 크론병을 일으키는지 핀포인트를 할 수 없다는 것이 장내미생물 연구의 어려움인데요, 무균 쥐를 이용하면 원하는 균주 하나만 넣어주고 질병과의 원인관계를 규명할 수 있습니다.
또 다른 방법으로는 수백 종에 이르는 한사람의 미생물을 분변을 이용해서 한 번에 무균 쥐 여러 마리에 이식함으로 그 사람의 장내미생물 클론체를 만들 수 있다는 것입니다. 이런 방법을 통해서 한사람에게 가장 효능이 우수한 약물을 선별할 수 있는 개인맞춤형 의학의 기반으로 발전시킬 수 있습니다.
김학주 교수 : 미생물을 통해 효과적으로 타겟할 수 있는 질환들에는 어떤 것들이 있을까요?
지요셉 박사 : 지금까지 발표된 바에 따르면 장내 미생물 조절을 통해 치료할 수 있는 질병이 너무나도 많습니다. 비만은 가장 잘 알려진 질병중 하나로 장에 미생물이 없는 무균 쥐는 일반 쥐보다 음식섭취량이 많이 증가하여도 살이 찌지 않는다는 결과가 발표된 바 있고요, 장균총을 조절해서 체지방이 감소했다는 임상시험 결과는 다수 발표된 바 있습니다.
크론병과 같은 염증성 장 질환이 걸리도록 유전적으로 제작한 쥐도 장에서 균을 없애면 크론병이 걸리지 않는다고 알려져 있어, 염증성 장질환에 장내 미생물이 얼마나 주요한 역할을 하는지 알 수 있습니다. 최근에는 크론병과 같은 IBD 환자에 정상인의 분변을 이식해 병세가 호전된다는 연구결과가 다수 발표되고 있습니다. 4세기에 중국에서 심한 설사환자에게 수행되던 ‘똥 치료’가 1700년이 지나서 부활했습니다.
김학주 교수 : 항암 치료법 가운데 면역, 유전자 치료와 더불어 미생물이 대안으로 떠오르고 있는데요. 어떤 배경이 있을까요?
지요셉 박사 : 15-20%의 암이 장내 미생물과 관련이 있다고 알려져 있습니다. 사람의 미생물을 조절함으로 많은 수의 암을 예방할 수 있다는 의미이고요, 또 다른 의미로는 최근 각광받는 immune checkpoint, 즉 우리 몸 안의 면역세포인 T cell의 활동을 증가시켜 암세포를 공격하는 방법인데요. 최근 논문에 의하면 immune checkpoint 방법을 통한 항암 치료가 장내 미생물의 종류에 따라 효과가 우수하거나 또는 효능이 사라진다는 결과가 발표된 바 있습니다. 이렇듯 결국 암은 인체의 면역체계와 관련이 있고, 사람의 면역세포의 80%가 장 주변에 있으며 면역세포의 교육에 장내 미생물이 크게 관여하고 있다는 점을 생각할 때 암세포의 생성 및 치료에 장균총이 차지하는 비중이 매우 크다고 볼 수 있습니다.
김학주 교수 : 미생물이 다른 치료법 대비 장단점이 있을텐데 소개 부탁드립니다.
지요셉 박사 : 먼저 미생물을 이용한 pharma-biotics의 단점으로는 지금까지 알려진 효능이 화학약물보다 작다는 것입니다. 이는 아무래도 앞서 말씀드린바와 같이 개인마다 가지고 있는 미생물의 차이를 고려하지 않고 임상시험을 수행했기 때문에 효능이 우수한 사람과 전혀 효과가 없는 사람들이 있다는 것이 문제로 생각됩니다. 정말 쉬운 예로 집에 어머니가 요구르트를 사다두고 온가족이 먹으면 누구는 효과가 아주 좋은 반면에 누구는 아무런 반응도 없는 일을 모두가 경험하셨으리라 예상합니다. 이런 것이 각 사람이 가진 장균총의 차이에서 오는 효능의 차이이기 때문에 저희가 진행하는 개인 맞춤형 장균총 조절을 통해서 더 높은 효능을 기대할 수 있을 것으로 기대합니다.
미생물 치료의 장점으로는 부작용이 적다는 것입니다. 이미 모든 사람이 수백 종의 미생물을 몸 안에 가지고 있고, 그 중에서 유용한 균과 유해균의 balance를 조절함으로 몸의 전체적인 면역 밸런스를 조절해줌으로 부작용 역치 증가 등의 현상이 일단 화학약품에 비해 적습니다.
김학주 교수 : 또한 노령화 추세가 심화되고 있는데 미생물이 항노화에도 효과적이지 않습니까?
지요셉 박사 : 저희 CEO이신 홀차펠 교수님이 현재 덴마크 정부, 코펜하겐 대학교 및 의대에서 진행하고 있는 노령화 연구의 자문위원으로 계십니다. 해당 연구의 내용을 예로 들자면 노령화와 노령화에 따른 각종 질병의 시작에 장내 미생물이 큰 역할을 하는 것으로 이해되고 있습니다. 특히 장내 미생물 균형의 악화로 인한 지속적인 염증반응 및 근육 감소는 노령화에 직접적인 영향을 주는 것으로 밝혀져 어떻게 장균총을 조절하여 노화를 예방하며, 아프지 않고 건강함을 유지할 수 있는지에 대한 연구가 진행되고 있습니다.
김학주 교수 : HEM이 추진하고 있는 주요 프로젝트와 완성시기 등에 대해 말씀해 주십시오.
지요셉 박사 : HEM에 캐시카우 창출을 위한 기능성 프로바이오틱스 제품 개발과 같은 단기 프로젝트부터 중장기 프로젝트까지 여러가지 연구 및 사업화가 진행 중입니다.
그 중에서 지금 제가 가장 열정을 쏟고 있는 부분은 의약품 레벨의 개인맞춤형 면역치료 pharma-biotic 입니다. 너무 많은 내용을 말씀드릴 수는 없지만 이미 작년 말에 보건복지부 IRB 승인을 통해 1,000명 정상인과 환자 군을 통해 데이터베이스를 구축중이고요, 이번년도 말에 phase1 임상시험을 시작으로 2019-20 년까지는 임상시험 성공에 대한 기쁜 소식을 전해드리기 기대하겠습니다.
자세한 내용은 한국경제TV 다시보기를 통해 볼 수 있습니다.
(증권부)