2022 바이러스 박테리아 컨퍼런스. (사진=고은하 기자)
[뉴스토마토 고은하 기자] 최근 제약바이오업계에서 주목받고 있는 박테리아와 바이러스의 역할과 중요성에 대해 논의하는 자리가 마련됐다.
국내 박테리아·바이러스 분야 전문가들이 한자리에 모여 인사이트를 공유하는 '2022 바이러스 박테리아 컨퍼런스'가 18일 서울 강남구 코엑스에서 이틀 일정으로 개막했다. 컨퍼런스는 국제 바이러스·박테리사 산업 박람회(ViBac 2022)와 동시에 개최됐다.
이번 행사는 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)로 인해 전 세계적 미래 성장 산업으로 떠오른 바이러스, 박테리아, 백신, 바이오, 마이크로바이옴 등의 관련 기업들이 국내에서 처음 한 자리에 모인 국제 산업 박람회다. 이 박람회는 타 제약바이오박람회와 달리 민간 주도로 개최하는 제1회 국제 바이러스 박테리아 산업 박람회다. 보건복지부와 서울시, 아산시가 후원에 나섰다.
행사 첫날 컨퍼런스에선 '박테리아 및 바이러스를 이용한 산업의 세계', '팬데믹 대응 코로나19 병원 운영사례' 등 총 2개 세션이 진행됐다.
이 가운데 첫 번째 세션에는 박테리아와 바이러스 관련 기업 인사와 전문가가 참여해 현상황을 진단하고 향후 나아갈 방향에 대해 강조했다.
첫 번째 세션을 맡은 이제희 CJ바이오사이언스 신약개발본부 수석연구원은 "마이크로바이옴의 세계 및 응용에 대해서 정밀 플랫폼을 이용한 장내 미생물 치료제의 현황들과 앞으로 나아갈 길에 대해 설명한다"고 말했다.
2022 바이러스 박테리아 컨퍼런스. (사진=고은하 기자)
마이크로바이옴은 미생물(Microbe)과 생태계(Biome)를 합친 용어로 장내, 구강, 피부 등 인체에 존재하는 미생물을 통칭하는 용어다. 지금까지 전 세계를 통틀어 마이크로바이음을 활용해 개발한 치료제는 없지만 다방면으로 활용될 수 있어 큰 기대를 받고 있다.
이 연구원은 "사람을 보는 관점은 지금 사람이 이제 사람의 세포로만 예전에 구성돼 있다고 생각했다"며 "알고보면 사람은 사람과 미생물들, 바이러스에 복합체로 보는 경향이 많다"고 말했다.
이어 "사람은 호스트와 미생물, 즉 에코 시스템 안에 있다는 걸로 보여진다"며 "실제로 인간 세포수보다도 공생하는 미생물의 수가 약 38조로 많은 세포수가 우리 몸에 미생물 수가 더 많이 있다"고 설명했다.
사람의 장의 구조를 살펴보면 장의 점막을 중심으로 사람 세포가 있는 부분이 있고, 미생물 세포가 군집을 이룬 모습을 볼 수 있다. 여기에 미생물과 바이러스들이 군집으로 구성돼 있지만 그 중에 대부분은 다 미생물 박테리아로 형성돼 있다.
이 미생물들이 한 종만 있는 건 아니고 한 300종~1000종 정도가 군집을 이루면서 살고 있다. 즉 종의 수가 다양하다는 것을 의미한다. 이렇게 다양한 종들이 서로 영향을 미치면서 살고 있는데 이런 종들이 인간 세포들에도 영향을 미친다.
사람에게서 장이 중요한 건 장에 면역세포가 많기 때문이다. 그중에 T세포가 70% 이상이 여기에 자리하고 있는데, 미생물의 군집에 따라서 프로파일링도 다양화해진다.
이처럼 미생물의 분포를 보면 사람은 태어날 때부터 노인이 될 때까지 미생물이 바뀐다 처음에 태어났을 때 단순한 군집으로 형성됐던 것이 뱃속에 있을 땐 무균이었다면 태어나면서 마이크로바이옴이 정착하면서 자연분만 혹은 인공준반의 여부에 따라서 달라진다. 이 때문에 사람이 자연분만으로 태어날 땐 모체의 질내에 있던 안정적인 유산균 위주의 미생물이 정착됨으로써 장이 빠르게 안정화된다는게 이 연구원의 설명이다.
다만 사람이 이 같은 경우에 해당하지 않는다면 다른 이콜라이나 균들 때문에 장에 장애가 발생할 수 있다. 추후에 면역 질환들이 좀 차이가 나게 된다. 이 연구원은 "전반적으로 성인이 될수록 미생물들이 다양한 분포를 가진다"며 "그중에 대부분은 후벽균(Firmicutes)과 의간균류(Bacteroidetes)라는 절대형기균들 위주로 정착이 된다"고 덧붙였다.
즉 사람이 후벽균과 의간균류 같으 절대형기균들에 노출이 되면 장에 장애가 생긴다는 것. 장의 장애 요인은 장의 미생물 불균형, 식생활의 불균형, 장의 누수가 그 원인이다. 장의 불균형이 이뤄지면 여러 가지 질환과 연결된다. 예를 들면 △장 염증 질환(크롬병) △간 질환(간경화) △뇌질환(치매, 파키슨, 자폐증) 등이 나타난다.
그렇다면 장의 불균형을 해소할 방안은 무엇일까? 이 연구원은 "이제 우리가 메타지놈이라고 하는 용어가 익숙치 않지만, 예전에는 장내 미생물을 연구할 때 사람의 장내 분변을 바탕으로 샘플링을 통해 연구하는 방식을 사용했다"며 "다만 미생물의 종류가 다양하다는 건 밝히지 못했다"고 강조했다.
그러면서 "샘플에서 전체 DNA를 추출해서 분자 진단 방식으로 미생물들에는 16S라는 RNA를 미생물들이 모두 가지고 있다"며 "모든 미생물들이 다 가지고 있는데, 이 미생물의 이 시퀀스만 PCR해서 시퀀스를 얻게 되면 어떤 미생물인지 알 수 있다"고 말했다.
이어 "굉장히 다양한 미생물이 있다는 걸 알게 됐고, 전체 합쳐서 샘플에서 마이크로바이옴 DNA를 추출하면 뽑게 된 상태를 지놈이 합쳐진 즉, 메타지놈이라고 부른다"며 "메타지놈을 분석하는 방식이 메타지노믹스에서 16S의 특정 부위 특정 부위만을 증폭하는 방식을 사용하고 있다"고 덧붙였다.
뒤이어 연사로 나선 한남대학교 김인섭 교수는 바이오 의약품에서 어떻게 바이러스를 시험하는 가에 대한 구상을 내놓았다.
2022 바이러스 박테리아 컨퍼런스. (사진=고은하 기자)
김인섭 교수는 "바이러스의 가장 큰 특징은 생존과 유전체를 복제하려고 하는 특성이 있다"며 "그러기 위해선 가장 최적화된 구조를 가지고 있는데, 에너지를 가장 낭비하지 않으면서 빠른 시간에 복제할 수 있는 구조를 소유하고 있다"고 말했다.
그러면서 "이 때문에 한꺼번에 많은 바이러스 파티클이 만들어지기 때문에 돌연변이가 쉽다"며 "현재 우리를 괴롭히는 코로나19도 같은 경우에 해당한다"고 강조했다.
김 교수는 이 같은 바이러스와 바이오 의약품과의 상관성에 대해 "특정 유전 질환은 유전자 치료제 아니고선 치료할 수 없기 때문에 일반의약품으로 치료하기 어려운 부문에 대해 바이오의약품에서 치료제를 개발하고 있다"고 설명했다.
쉽게 말해 유전자 전달체를 사용해야 하는데 유전자 전달체의 대부분이 바이러스라는 설명이다. 현재 코로나19 백신 중에서도 아스트라제네카는 아데노바이러스 벡터를 이용했다.
이외에도 김 교수는 MVM바이러스와 Reovirus바이러스, Vesivirus 바이러스의 특질과 활용화 부문에 대해서도 설명했다.
특히 김 교수는 바이오의약공정과 MVM바이러스를 설명하면서 "이 바이러스는 열, 유기용매, 계명활성제, 산과 알칼리, 건조 등 물리·화학적 처리에 매우 큰 저항성을 나타내 생물의약품 제조공정중 cleaning 공정에서 사멸되지 않아 관리의 중요성이 매우 강조되는 바이러스"라고 강조했다.
이어 "다만 바이오의약품 생산용 세포주, 원료물질, 생산공정에서 가장 흔하게 오염되는 바이러스"라며 "이 때문에 생물의약품을 생산 공정 단계에 따라 MVM의 오염 여부를 조기에 확인해 감염된 경우엔 적절한 조치를 취하는 것이 필요하다"고 당부했다.
고은하 기자 eunha@etomato.com