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난치성 창상 치료의 새로운 전환점 맞아 세계 최초 자연크기의 거미실크단백질 대량 생산 성공거미실크단백질의 우수한 상처 치유능력 및 재생능력 입증해 난치성 욕창 치료제 출시 앞두고, 헤어 뷰티 제품 선보이며 폭발적 인기
신태섭 기자  |  tss79@naver.com
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승인 2023.08.17  13:00:17
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▲ [사진 = ㈜메디코스바이오텍]

세계적으로 바이오산업이 빠르게 성장하고 있다. 다양한 연구개발과 투자가 증가하면서 성장을 이끌어오고 있는데, 생명공학정책연구센터에서 발행한 보고서를 보면 글로벌 바이어산업이 연평균 7.7% 성장할 것으로 전망하고 있으며, 2027년에는 9,114억 달러(약 1,080조 9,204억 원)까지 시장규모가 확대될 것으로 예상하고 있다. 특히 생명공학 분야 발전을 위한 각국의 규제개선과 투자로 기업 환경이 개선됨에 따라 기업들의 연구개발 활동이 빠르게 늘고 있으며, 글로벌 기업들의 공격적인 투자도 가속화되고 있다.
바이오산업의 가장 큰 경쟁력은 기술 역량과 전문성이다. 새로운 카테고리와 기술의 고도화가 중요해지면서 기술적 역량이 필수가 되었으며, 이를 위해 글로벌 바이오 기업들은 연구 투자에 많은 심혈을 기울이고 있고, 기술력 확보를 위해 M&A에도 더욱 공격적으로 나서고 있다. 이러한 가운데 각종 전문가들로 구성된 국내 중소기업이 남다른 기술력과 역량으로 많은 주목을 받고 있다. 본지에서는 세계 최고의 거미실크단백질 기술력을 확보하고 피부재생 의약품 및 탈모증상 완화 효과가 있는 뷰티 제품으로 관련업계에서 많은 관심을 받고 있는 ‘㈜메디코스바이오텍(대표 김순철)’을 집중 취재했다.

 

   
▲ [사진 = ㈜메디코스바이오텍]

㈜메디코스바이오텍, ‘자연적 크기의 재조합 거미실크(Spider Silk) 단백질’ 생산능력 확보
콜라겐 재생 촉진과 효소분해 강해, 생체적합성도 매우 높아 바이오 분야에서 적극 활용가능

거미실크단백질은 거미줄의 주성분이 되는 물질로 glycine/alanine 반복서열로 이루어져 특이적인 생물학적 성질을 보유하고 있다는 특징이 있다. 콜라겐 재생을 촉진하며 생분해성이 뛰어나고 산소 투과성과 약물 전달 효과가 우수하다. 무엇보다 생체적합성이 매우 높아 면역반응을 유발하지 않기 때문에 의료산업 등 다양한 바이오 분야에서 활용할 수 있다. 이전부터 상처 치유에 효과적인 것으로 알려져 있었지만 MoA가 명확히 규명되지 않았고, 거미의 공격적인 성향과 실크 단백질의 특수성으로 인해 고분자량의 거미실크를 인공적으로 생산하는 데에는 한계가 있었다. 하지만 최근 국내 바이오 중소기업인 ㈜메디코스바이오텍이 ‘자연적 크기의 재조합 거미실크(Spider Silk) 단백질’ 생산능력을 확보하면서 산업적 응용성 재료로 적극 활용할 수 있게 되었다. 또한 거미실크단백질의 세포 재생능력을 확인하는 유의미한 실험결과를 잇달아 얻어내며 관련 업계로부터 많은 관심을 받고 있다. ㈜메디코스바이오텍 김순철 대표는 “이전까지는 자연적 크기의(250~320kDa)의 고분자량을 가지는 거미실크단백질을 대량으로 생산할 수 없었다. 하지만 당사에서는 대사공학, 시스템 생물학적 연구방법을 도입하여, 자연에 존재하는 거미실크의 분자량과 동일한 크기와 물성을 가지는 재조합 거미실크단백질의 생산 기술을 확보했으며, 생산 능력도 향상시켰다. 일본의 글로벌 기업에서 거미실크단백질을 1g 만들 때, 당사는 대사공학적 방법을 통해 단백질을 증폭시켜 7g을 생산할 수 있다. 이러한 고분자량 거미실크단백질은 우수한 물리적 특성과 생물학적 특성으로 높은 물성(강도, 인장탄성률 등)이 요구되는 바이오메디칼 재료산업 및 응용 분야에 폭넓게 활용이 가능하다. 또한 In-vitro 시험을 통해 초기 세포부착 향상을 통한 거미실크 단백질의 세포 재생 효과를 확인하고, 콜라겐 재생인자 2종에 대한 발현량 증가도 확인할 수 있었다. 이 밖에도 거미실크 단백질이 상처에 미치는 메카니즘을 규명했는데, 거미실크 단백질이 Cannoical NF-kB signaling을 촉진하여 세포 재생에 관여하는 인자들의 발현이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 현재 콜라겐 재생을 촉진하는 성질을 이용해 작용하는 치료제가 없다. 당사는 거미실크단백질을 이용해서 괴사가 심한 3~4기 욕창 치료제를 개발 중으로 유효성 평가를 통한 상처회복 효과와 안전성 검증은 모두 끝냈으며, 임상 시험을 준비 중이다”고 언급했다. 김 대표는 뉴욕대에서 경제학을 전공하고, Glaxosmith Klein 재경부에서 사회생활을 시작했다. 이후 20여년간 한솔텔레컴, Fujistu, IBM 등 다국적 기업에서 신사업과 전략기획 업무를 경험했다. 그 경험을 바탕으로 김 대표는 대장균 분야 세계적인 석학인 이상엽 교수, 피부 재생전문가이며 전 연세의료원 성형외과장이었던 유원민 원장과 함께 ㈜메디코스바이오텍을 창업했다.

 

   
▲ [사진 = ㈜메디코스바이오텍]

3차례 유효성 평가 통해 거미실크단백질의 우수한 상처 치유능력 및 재생능력 입증해
괴사까지 심하게 진행하는 3~4기 난치성 욕창 치료제 앞둬, 대량생산도 가능해져

㈜메디코스바이오텍은 3차례의 유효성 평가를 통해 거미실크단백질의 상처 치유능력 및 조직 재생능력에 대한 높은 유효성을 확인할 수 있었는데, Intravital microscope 이미지를 통해 혈관 및 콜라겐 재생이 상처 안쪽부터 빠르게 차오르는 것을 확인했으며, 생물학적 안정성평가(피내반응, 감작성, 급성독성 시험 3종)에서도 아무런 자극이 없다는 것을 판명해 냈다. 2차 유효성 평가에서는 거미실크단백질을 ‘Medi***’, ‘Duo***’ 등의 유사 제품과 비교했는데, 불과 5일 만에 거미실크단백질을 투여한 외상이 비교 대조군보다 훨씬 더 빠르게 치유되는 것이 나타났으며, 3차 유효성 평가에서도 역시 5일 만에 멸균 후 나타나는 효능을 확인할 수 있었다. 김 대표는 “균주를 통해 거미실크 단백질을 대량 확보할 수 있는 기술을 확보했으며, 효능과 안정성 시험도 끝마쳤다. 2등급 비급여 항목 의료기기를 곧 출시할 계획이며, 향후 3등급 난치성 창상피복제로 활용할 계획이다”고 언급했다.
김 대표가 언급한대로 3등급 난치성 창상 피복제로 활용하게 되면 관련 의료시장은 창상 의료 시장의 새로운 전환점이 될 것으로 전문가들은 예상하고 있다. 미국 내 만성 상처를 앓고 있는 환자는 약 650만 명으로 전체 인구의 약 2%에 해당한다. 전체 상처 치료시장을 보면 5.4%의 성장률로 성장해 2027년에는 272억 달러에 이를 것으로 예상된다. 특히 세계적인 고령화로 인해 욕창과 당뇨성 족부궤양 등 만성/난치성 창상환자는 더욱 빠르게 늘어나고 있으 그 파급력은 더욱 커질 것으로 전망된다.
㈜메디코스바이오텍이 집중적으로 공략하는 시장이 바로 만성 난치성 창상 시장으로 난치성 창상이란 정해진 단계 및 예측 가능한 시간 내에 치유되지 않는 상처를 말하며, 현재까지 특별한 치료제가 없었다. 가장 큰 시장인 미국의 경우, 창상 치료를 위해서는 stage에 따라 비용이 $2,000 부터 $150,000까지 발생하는데, Stage 2에 대한 욕창 치료 피복재만 존재하며, Stage 3부터의 치료제가 아예 존재하지 않는 상황이다. 하지만 ㈜메디코스바이오텍에서 거미실크단백질을 활용한 치료제는 MoA 발굴 및 동물모델을 통해 Stage 3에서도 높은 치료 효능을 확인하며, 세계 최초로 생체적합 바이오소재를 이용한 난치성 창상 치료제 (3등급 의료기기)가 될 것으로 기대를 모으고 있다.

 

   
▲ [사진 = ㈜메디코스바이오텍]

거미실크단백질을 활용한 샴푸 및 토너 제품 등 국내·외로 큰 인기 얻어
7가지 성인인지와 거미실크단백질의 조합으로 탈모치료 및 두피재생에 큰 효과 있어

㈜메디코스바이오텍에서는 거미실크단백질을 활용한 뷰티제품도 함께 개발하고 있다. 전문의가 개발했다는 의미를 담아 ‘Dr.GRAFT’라는 브랜드 네이밍을 했으며, 샴푸와 토닉 등 다양한 헤어뷰티 제품을 시장에 출시해 폭발적인 반응을 얻고 있다. 특히 탈모와 손상된 머릿결 회복에 큰 효과를 나타나면서 임신부 및 탈모, 두피개선이 필요한 이들로부터 많은 관심을 받고 있다. ‘Dr.GRAFT’는 ㈜메디코스바이오텍의 기업부설 연구소인 ‘두피과학 연구소’에서 모발성장이 세포에서 시작된다는 사실에 집중해 손상된 두피세포를 재생할 수 있도록 연구한 끝에 탄생했다. 피부 재생 및 탈모 개선에 효과적인 각종 성장인자를 찾아내 두피세포 활성화를 위한 최고의 조합을 만들어냈으며, 실제로 글로벌 시험기관과 국내 대학병원에서 실험한 결과 모발 발현에 큰 효과가 있다는 결과를 입증했다.
이러한 연구 성과를 통해 Dr.GRAFT는 독자적인 유효성분을 개발하게 되었으며, 특히 탈모샴푸 및 토닉 제품에 함유된 핵심 성분인 MCB-Formula는 건강한 두피와 모발 관리에 도움을 준다. 이 밖에도 서로 긍정적인 상호작용을 하는 성장인자 7가지를 발굴하여 제품에 담았으며, 이러한 성장인자들의 비율을 최적화해 두피재생 및 탈모증상 완화에 도움을 주도록 했다.
이밖에도 쐐기풀, 약모밀 등 자연에서 유래한 두피개선 및 피부조직 재생, 세포증진 생성에 도움이 되는 추출물을 사용하고 유해성분은 제외해 온 가족이 사용할 수 있는 제품을 제공하고 있다. 현재 Dr.GRAFT 제품은 국내에서도 병원에서 시술용을 사용하고 있으며, 병원 및 약국 인터넷을 통해 일반인도 구입하여 사용할 수 있다. Dr.GRAFT는 해외에서도 많은 관심을 받고 있는데 우선적으로 일본, 베트남, 캄보디아, 말레이시아, 인도네시아, UAE 등의 국가에 독점계약이 되어있으며, 그 외에도 미국, 대만, 홍콩, 헝가리 우루과이 칠레 등 다양한 국가에 제품을 수출되고 있다.  

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