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"반도체 기술 활용 ‘高정밀 진단 플랫폼’ 제품화"

[라이트펀드 감염병 지원사업14] 바이오스퀘어 윤성욱 대표이사

한국의 강점과 혁신을 활용해 국제보건을 위협하는 소외감염병 대응 기술 개발을 지원하는 국제보건 연구 지원 플랫폼 글로벌헬스기술연구기금 ‘라이트펀드’(RIGHT Fund)가 올해 새롭게 17개 연구에 대한 지원을 시작했다.

라이트펀드는 보건복지부와 빌앤멜린다게이츠재단, 한국 생명과학기업 8개사(SK바이오사이언스, LG화학, GC녹십자, 종근당, 제넥신, 바이오니아, 유바이오로직스, 에스디바이오센서)의 공동 출자로 형성된 기금을 한국의 우수한 보건의료 기술력을 활용할 수 있는 감염병 대응 기술 개발 연구에 투입하는 독특한 성격의 국제보건연구기금이다. 한정된 자원을 활용해 최대한의 효과를 이끌어내려는 민관협력 국제보건연구기금의 성공 전략에 따라 라이트펀드는 저개발국의 감염병 문제 해결에 한국의 강점과 혁신이 활용된 우수한 기술 개발 연구를 발굴해 지원한다.

올해 라이트펀드가 지원을 시작한 17개 감염병 기술 개발 연구 중에는 한국의 강점인 반도체 기술을 바이오에 활용한 ‘흑열병 현장진단기기 저개발환경 맞춤 기술’ 개발 연구가 있다. 바이오스퀘어와 한국파스퇴르연구소, 에디오피아의 CDT-Africa(Center for Innovative Drug Development and Therapeutic Trials for Africa), 옵티바이오, DNDi(Drugs for Neglected Diseases initiative)가 공동 연구하는 이 프로젝트가 무엇이며, 이 연구의 결과물이 국제보건을 위해 어떻게 활용될지 바이오스퀘어 윤성욱 대표이사를 만나 들어봤다.

∆ 라이트펀드 지원으로 흑열병 현장진단기기 저개발환경 맞춤 기술을 개발하는 것으로 안다. 구체적으로 어떤 연구인가

-기생충성 질환 중 말라리아 다음으로 높은 유병률과 사망율을 보이는 흑열병(내장형 리슈만편모충증)을 의료환경이 열악한 저개발환경에서 신속, 정확하게 현장에서 진단하는 기술을 개발하는 것으로, 초미세 반도체 입자인 퀀텀 닷(Quantum Dot)을 체외진단기기 개발에 접목한 바이오스퀘어의 진단 기술 플랫폼 ‘퀀텀팩(QuantumPACK) 기술’을 활용해 제품화하려 한다.

초미세 반도체 입자의 우수한 발광 성능을 진단기기에 활용하는 것이기 때문에 진단 정확도를 크게 끌어올릴 수 있는 데다, 바이오스퀘어의 플랫폼 기반 기술은 고온에서 안전성도 높아 상온에서 유통이 가능하며 기존 진단기기 및 스마트폰으로 연동도 가능해 전처리 없이 10분내 신속, 정확하게 저개발국 현장에서 흑열병을 진단하는데 기여할 수 있을 것으로 본다.

∆ 한국의 글로벌 강점 기술인 반도체 기술을 소외감염질환 진단 기술로 확장하는 것이 무엇보다 이 연구에서 눈에 띈다. 흑열병 진단 환경의 어떤 특성 때문에, 반도체 기술을 접목한 퀀텀팩 플랫폼 기술을 흑열병 현장진단기기를 개발하는데 활용하려는 것인지 궁금하며, 이 기술을 개발하는데 난제는 무엇이고 이를 해결하기 위한 바이오스퀘어를 비롯한 공동 연구팀 연구 전략이 무엇인가.

-모래파리에 의해 감염되는 흑열병은 현재 약 98개국에 1200만명의 감염자가 산재한 상황이며, 매년 약 5만명의 목숨을 앗아가는 것으로 추정되는 글로벌 소외감염질환이다.

이 병은  치료를 받지 못하면 약 75%가 사망에 이를 수 있기 때문에, 조기 진단이 매우 중요하다. 현재 흑열병은 도말염색법, 배양법, 형광항체법, 보체결합법, 피내반응법 등을 진단법으로 쓰는데, 이들 진단법은 기술 수준 한계와 제한된 적용 범위로 저개발국에서 활용이 용이치 않다. 이런 현재의 진단 제한점을  극복하기 위해 바이오스퀘어는 한국파스퇴르연구소, CDT-Africa, 옵티바이오, DNDi와 협력을 통해 현장진단이 필요한 환경에서 빠르고 정확하게 진단할 수 있는 기술 개발로 흑열병 퇴치에 기여하려 한다.

이번 연구 핵심기술인 고민감·고정밀 진단 플랫폼 ‘퀀텀팩 기술’을 보유한 바이오스퀘어가 흑열병 진단기기를 저개발환경에 맞춰 구현하는 이 연구를 총괄하며, 한국파스퇴르연구소는 흑열병 진단의 민감성을 강화한 rK39/K26 키메라항원(chimeric antigen)을 제공하고, CDT-Africa는 동아프리카의 흑열병 환자 임상 검체를 공급한다.

또, 옵티바이오가 제품 개발과 인증 과정에 참여하며, 소외질환신약개발재단인 DNDi가 현재 흑열병의 표준 진단법과 치료법에 맞춘 제품 개발 자문을 제공해 제품의 현장 활용도를 극대화하는데 기여할 것이다.

∆ 바이오스퀘어의 퀀텀팩 기술은 플랫폼 기술이기 때문에 또 다른 질환 진단에도 확대 적용될 수 있을 것 같다. 현재 이 플랫폼 기술은 흑열병 진단 기술 개발에만 활용되고 있나.

-퀀텀팩 기술은 고민감, 고정밀 기술을 구현할 뿐만 아니라, 다중 검출도 가능하다는 장점이 있어서 다양한 감염병 대응에 유용한 플랫폼 기술이다. 현재 바이오스퀘어는 흑열병 진단기기 개발 이외, 코로나19(SARS-CoV-2) 및 인플루엔자 등 호흡기 감염병 진단 제품 개발에도 퀀텀팩 기반 기술을 활용하고 있다. 이외에도 당사는 미래의 신종 전염병 확산을 방지하고 저개발국을 비롯한 의료소외 계층 의료 불평등을 해소하는데, 이 플랫폼을 기반 기술로 활발히 활용할 생각이다.  

∆ 흑열병 현장진단기기 저개발환경 맞춤 기술 개발에 성공하면 대내외적으로 어떤 파급 효과가 있을 것이라고 생각하는가.

우리 공동 연구팀이 개발하는 흑열병 현장진단기기는 소외감염병인 흑열병 다발 지역에서 신속, 정확하게 병을 진단할 수 있기 때문에, 각국의 방역당국에서 흑열병 발생 현황을 신속하게 파악해 풍토성 감염병 확산을 방지하는데 기여할 수 있을 것으로 본다.

또, 흑열병 진단율을 높임으로써 흑열병 치료제 개발을 활성화하는데 기여할 수 있으며, 흑열병 처방을 위한 가이드를 제공함으로써 결과적으로 흑열병 퇴치에 기여할 수 있을 것이다.

특히 이 기기는 에티오피아, 중동, 남아프리카, 인도 등 흑열병 관련 미충족 의료 수요가 큰 국가로 빠르게 확장할 수 있는 진단기기기 때문에, 현재 후방산업으로 꼽히는 국내 진단시약 및 진단장비 기업 성공을 토대로 의약품, 의료용품 생산기업 등 전방산업의 글로벌 진출을 이끄는데도 역할을 할 수 있다.

무엇보다 이 연구의 성공은 저렴하고 성능 좋은 정밀 진단 기술 구축을 의미하므로, 의료환경이 열악한 지역에서 다양한 소외감염질환 통제 기반 기술로 확대 적용함으로써 국제보건 향상에 크게 이바지할 것으로 기대한다.