| >>2017-05-09 MD헬스케어, 몸속 미생물 살펴 질병진단=혈액·소변 등에서 '나노소포' 추출해 분석
몸속의 미생물에는 질병을 포함해 우리 몸의 변화를 읽을 수 있는 정보가 담겨 있다. 식습관이나 생활습관 변화, 고령화 등으로 암 대사질환 심혈관질환 등 만성 질환이 많아지면서 질병 진단과 치료에 미생물의 활용도가 커지고 있다.
MD헬스케어는 혈액 소변 대변 등에 있는 나노소포를 분석해 건강을 진단하는 서비스를 개발, 내년에 선보일 계획이다. 이를 위해 연내에 식품의약품안전처에 관련 의료기기 인허가 신청을 할 예정이다. 나노소포는 몸 안의 미생물들이 인간 세포와의 정보 교환을 위해 분비하는 물질이다.
=="수천종 희귀질환 한번에 검사"
김윤근 MD헬스케어 대표(사진)는 “이대목동병원, 서울대병원 등에서 환자 1만여명을 대상으로 한 임상시험에서 위암 대장암 폐암 등 9개 암에 대한 민감도, 특이도 등 진단 정확도가 90% 이상이었다”며 “만성 폐쇄성 폐질환, 심근경색 등을 가려내는 진단 연구도 하고 있다”고 말했다.
서울대병원 소화기내과 교수였던 김 대표는 2006년 포스텍으로 자리를 옮긴 뒤 나노소포로 질병을 진단하고 치료제를 개발하는 연구를 시작했다. 2014년 김 대표가 설립한 MD헬스케어는 혈액, 대소변 등의 시료에서 나노소포를 추출하고 분석하는 기술을 확보했다. 김 대표는 “체세포에서 유래된 나노소포를 활용하는 체외진단기기는 시장에 나와 있지만 미생물에서 유래된 나노소포를 활용하는 체외진단기기는 아직 없다”고 했다.
미생물에서 유래한 나노소포를 활용한 치료제 개발에도 나설 계획이다. 김 대표는 “염증 유발, 비만, 당뇨 등과 관련성 있는 나노소포가 따로 있다”며 “이들을 활용하면 항염증 치료제, 항비만 치료제, 항당뇨 치료제를 개발할 수 있다”고 말했다. 임락근 기자 rklim@hankyung.com
>>2017.07.03 정밀의료 기대주 '미생물', 미래의학 한류 이끈다
<미생물 유래 나노 소포 그래픽>
정밀의료 구현 기대주로 몸 속 '미생물'이 떠오른다. '제2 게놈'으로 불리는 인체 미생물을 분석, 맞춤형 치료와 건강관리를 위한 음식정보까지 제공하면서 현대의학 보완제로 주목받는다.
3일 관련 업계에 따르면 몸 속 미생물 정보를 분석하는 '마이크로바이옴' 연구와 사업화가 활발하다. 현대의학 한계를 보완하는 점에서 세계 각국 투자가 집중된다. 마이크로바이옴은 몸 속 미생물 유전정보를 연구한다. 우리 몸에는 구강, 피부, 장내, 생식기 등에 수많은 미생물이 공존한다. 이 미생물은 비만, 아토피, 당뇨 등은 물론 치매, 각종 암까지 영향을 미친다.
MD헬스케어는 세계 최초로 미생물 나노소포로 폐암, 대장암, 위암, 간암, 난소암 등 9개 암 진단이 가능한 서비스 출시를 앞뒀다. 대·소변에서 채취한 미생물 나노소포를 이용해 검사 비용과 환자 부담이 적다. 서울대병원, 이대목동병원, 단국대병원, 부산대병원과 공동으로 9개 암 진단 임상 시험을 실시했다. 폐암과 위암 예측·진단 정확도는 95% 난소암은 100%가 나왔다. 현재 식품의약품안전처 허가 절차를 진행 중이다. 이르면 내년 초 상용화한다.
<엠디헬스케어 연구진이 미생물 유래 나노 소포에 대해 연구하고 있다.(자료: 전자신문 DB)>
회사는 코엔바이오, 바이오뱅크힐링, 씽크풀과 컨소시엄을 구성했다. 코엔바이오가 개발한 김치, 된장 유래 유산균 음료를 과학적으로 검증하고, 건강기능식품으로 고도화하기 위해서다. 코엔바이오 '모거트'에 유산균 성분을 분석하고 우리 몸에 어떤 영향을 주는지 분석한다. 이동호 분당서울대병원 교수가 창업한 바이오뱅크힐링에서 임상적 정보를 부가해 신뢰도를 높인다. 씽크풀이 정보통신기술(ICT)을 접목, 미생물 유전자 분석과 향후 신약 개발 인프라 구축을 담당한다.
김윤근 MD헬스케어 대표는 “김치, 된장 등 몸에 이로운 미생물이 다량 함유된 음식을 자주 먹는 우리나라는 마이크로바이옴 연구에 최적화됐다”고 말했다.
고바이오랩은 이르면 내년 마이크로바이옴 기반 신약 개발 임상시험에 착수할 예정이다. 대상 질환은 감염병 염증성 장질환, 신장병, 정신 질환, 여성 질환 등 다섯 가지다. 축적한 연구결과를 바탕으로 하반기 종근당바이오에 건강기능식품 개발을 위한 기술이전도 예정됐다.
고광표 고바이오랩 대표는 “감염, 신장, 정신질환 등 다섯 가지 질병을 겨냥해 신약 개발을 추진 중이며, 제약사 등과 협업해 건강기능 식품 개발도 병행한다”면서 “국내에서 가장 풍부한 임상 시험 결과 등 확보 데이터를 활용해 마이크로바이옴 사업화에 힘쓸 것”이라고 말했다.
지놈앤컴퍼니는 국내 최초 장내 미생물을 이용한 면역 항암제 신약을 개발 중이다. 천랩도 김치연구소와 공동으로 음식에 들어간 미생물 연구를 본격화한다. 연세의료원 이상길 소화기내과 교수팀은 최근 마이크로바이옴 기업을 창업했다. 주요병원 의사들도 관련 분야 창업을 진행 중이다.
정부도 작년 말부터 예산을 투입 중이다. 미래창조과학부는 미생물 정보를 수집하는 바이오뱅크 구축 사업을 지원하며, 올 초 주요 암 치료를 겨냥한 마이크로바이옴 R&D 사업에 예산을 투입했다. 중앙대병원, 포항공대, MD헬스케어, 분당서울대병원 등이 참여한다. 산업통상자원부도 최근 마이크로바이옴을 이용한 대사질환, 암 치료를 위한 R&D 사업을 발주했다.
이동호 바이오뱅크힐링 대표는 “의학적 접근과 함께 풍부한 발효음식 강점을 살리면 문화적으로도 세계화가 가능한 게 마이크로바이옴”이라며 “프로바이오틱스 등 단순 건강식품에 초점을 맞춘 국내 산업을 질병 치료, 예측 서비스 영역까지 고도화할 필요가 있다”고 말했다. [전자신문 CIOBIZ] 정용철 의료/SW 전문기자
>>2017.03.29 [의료바이오]김치·청국장 유산균으로 탈모 정복, 바이오·ICT 기업 뭉쳤다
<김치 유산균>
김치, 청국장 등 발효식품에서 나온 미생물을 이용해 탈모 정복이 시도된다. 국내 바이오·정보통신기술(ICT) 기업이 연합전선을 구축, 탈모에 관한 신약 개발은 물론 건강기능식품, 개인 맞춤형 서비스 개발까지 시도한다. '제2 게놈'으로 평가받는 마이크로바이옴(인체공생미생물) 경쟁력 확보가 기대된다.
씽크풀(대표 김동진)은 코엔바이오, 바이오뱅크힐링, 엠디헬스케어 등과 공동으로 마이크로바이옴 사업을 추진한다고 29일 밝혔다. 마이크로바이옴은 사람 몸속에 사는 미생물 정보다. 장내, 표피, 구강, 기관지 등 우리 몸 곳곳에 공존한다. 생체대사조절과 소화능력에 영향을 준다. 비만과 당뇨, 뇌질환까지 영향을 미친다는 보고가 있다. 인체 미생물을 건강하게 만들어 질병을 호전시키거나 미생물 상태를 보고 질병 유무를 파악한다.
4개 기업이 공동으로 추진하는 사업은 미생물을 이용한 탈모 치료다. 탈모 원인이 두피 혈액순환이라는 것에 착안, 혈류를 원활히 하는데 초점을 맞췄다. 김치에서 추출한 유산균주는 혈관 내 지방을 분해, 혈액순환을 개선한다. 혈류가 개선되면 두피 혈액순환이 원활해 탈모 치료 효과를 기대한다.
국내 대표 마이크로바이옴 기업이 참여한다. 코엔바이오는 모거트, 아디오스 등 김치 유산균 발효음료를 생산한다. 오랫동안 유산균주 분리·배양과 생산한 노하우를 보유했다. 바이오힐링뱅크는 유익균 제품의 의학적 메커니즘과 원리 규명을 담당한다. 임상실험과 적용, 국내외 논문 발표 등으로 과학적 입증에 초점을 맞춘다. 이 회사는 이동호 분당서울대병원 소화기내과 교수가 창업했다.
<엠디헬스케어 연구진이 미생물 유래 나노 소포에 대해 연구하고 있다.(자료: 전자신문DB)>
엠디헬스케어는 마이크로바이옴 나노 소포를 연구하는 기업이다. 몸 속 미생물은 상호 커뮤니케이션을 하는 과정에서 소포를 내뿜는다. 나노 크기 소포를 연구하면 질병 기전과 치료법 발굴이 가능하다. 엠디헬스케어는 발효 유산균 간 소포를 연구하고, 신약 개발을 담당한다. 이미 확보한 미생물 예측변환 모델을 활용해 질병 치료 예측도 가능하다.
씽크풀은 유일하게 ICT 기업으로 참여했다. 독자 개발한 인공지능(AI) 알고리즘을 적용, 미생물 유전자 분석과 개인 맞춤형 건강관리 서비스 개발을 시도한다. 마케팅을 포함 판매도 담당한다. 상반기 안에 마이크로바이옴 사업본부를 설립, 사업을 본격화한다.
김동진 씽크풀 대표는 “이번 컨소시엄은 바이오, ICT기업이 힘을 합쳐 세계적으로 주목하는 마이크로바이옴 연구에 앞장선다”며 “세계시장에 우리나라 발효식품 우수성을 알리는 동시에 마이크로바이옴 국가 경쟁력을 확보하는데도 일조할 것”이라고 말했다.
4개 기업이 참여한 김치 유산균 탈모 치료 연구는 임상 실험이 한창이다. 1월부터 제일병원에서 혈액순환 개선으로 발모를 촉발하는 임상 실험을 진행했다. 1차 결과에서 실험군 95%가 유의한 효과를 보인 것으로 나타났다. 내달 최종 결과가 나온다. 탈모와 연관된 발기부전 치료 효과 검증도 가능할 것으로 기대한다.
임상 결과를 바탕으로 건강기능식품 출시를 우선한다. 추후 신약 개발을 포함해 유산균주를 많이 함유한 김치, 청국장 등 식품을 개발하는 작업도 병행한다.
이동호 바이오뱅크힐링 대표는 “마이크로바이옴은 차세대 바이오산업 핵심이자 4차 산업혁명 대표 주자로 육성 가치가 높다”며 “뛰어난 균주와 의학적·기술적 노하우, ICT 역량을 토대로 힘을 합쳐 우리나라 마이크로바이옴 산업을 크게 도약시키는 계기가 될 것”이라고 말했다. 정용철 의료/SW 전문기자
>>2017년03월29일씽크풀, 바이오업체와 '마이크로바이옴' 공동 사업 추진
[뉴스핌=김양섭 기자] 씽크풀은 (주)코엔바이오, (주)바이오뱅크힐링, (주)엠디헬스케어 등 바이오업체들과 함께 마이크로바이옴(인체공생미생물) 사업을 공동으로 추진한다고 29일 밝혔다.
마이크로바이움(microbiome)이란 인간의 몸속에서 함께 공존하고 있는 미생물의 유전정보 전체를 일컫는다. 세컨드 게놈(second genome)이라고도 칭한다.
(주)코엔바이오는 현재 생산하고 있는 ‘모거트’, ‘아디오스’등 김치유산균 발효음료에 함유돼 있는 균주 등 공동 연구사업의 핵심인 균주의 공급과 발굴 및 제품 생산을 담당한다. (주)바이오뱅크힐링은 유익균 제품의 의학적 메카니즘과 원리 규명 및 임상실험과 적용, 국내외 논문 발표 등을 담당하고 홍보 마케팅 등을 지원한다. 또 (주)엠디헬스케어는 유익균과 나노소포 분석 등을 통한 메카니즘과 원리 규명 및 이와 관련한 새로운 제품 개발 등을 담당하고 (주)씽크풀은 ‘모거트’, ‘아디오스’판매 외에 유익균 등 미생물 관련 빅데이터 분석 및 솔루션 개발 등 ICT와의 융합과 새로운 제품 판매 및 공동 사업을 위한 관리 업무 등을 맡았다.
(주)엠디헬스케어는 최근 세균이나 세포가 정보 교환을 위해 분비하는 물질인 나노소포를 이용하여 대장암, 위암, 폐암, 간암 등 9대암, 당뇨병, 간질환, 심장질환, 신부전 등을 진단 예측하는 솔루션을 개발한 바 있다.
씽크풀 관계자는 "마이크로바이옴에 의해 병의 원인 파악과 진단이 이루질 수 있다면 궁극적으로는 마이크로바이옴에 의해 치료와 예방까지가 가능하다는 것이 이들 4개 업체의 확신이고 컨소시엄을 구성해 공동으로 사업을 진행하기로 한 이유"라고 설명했다.
특히 마이크로바이옴을 이용한 치료와 예방 의약품 또는 식품을 만들어내기 위해서는 효능이 뛰어난 균주와 균주에서 나오는 나노소포가 있어야만 가능하다.
씽크풀 관계자는 "균주 공급을 책임지고 있는 (주)코엔바이오의 균주들은 장 개선은 물론이고, 지방과 콜레스테롤 분해까지도 탁월한 것으로 알려져 있다"면서 "(주)코엔바이오의 김치유산균 발효음료인 모거트는 현재 모 병원에서 ‘혈류 개선을 통한 발모 효능 임상’을 진행 중인데 그 효과가 매우 좋아 관계자들은 크게 고무돼 있다"고 전했다.
이동호 (주)바이오뱅크힐링 대표(분당서울대병원 소화기내과 교수)는 “마이크로바이옴은 차세대 바이오산업의 핵심이며 4차 산업혁명의 대표 주자로 육성되어야 하는데, 이번에 4사가 뛰어난 균주와 의학적·기술적 노하우 및 ICT 역량을 토대로 힘을 합친 것은 우리나라 마이크로바이옴 산업을 크게 도약시키는 계기가 될 것”이라고 말했다. [뉴스핌 Newspim] 김양섭 기자
>>2017-05-11 MD헬스케어, 혈액 대변 등의 미생물로 질병 진단...내년 서비스 출시
“코끼리는 풀만 먹는데 어떻게 근육질일까요. 바로 장에 있는 미생물들이 탄수화물을 단백질로 바꿔주기 때문이죠. 코끼리뿐만 아니라 모든 생명체는 몸속 미생물들과 끊임없이 영향을 주고받으며 공생합니다. 이들을 분석해야 우리 몸 상태를 제대로 알 수 있지 않겠습니까.”
최근 서울 상암동 본사에서 만난 김윤근 MD헬스케어 대표는 집무실 벽에 걸린 화이트보드에 그림을 그려가며 열변을 토했다. 과거의 질병은 주로 급성 전염병이 대부분이었지만 현대에는 암, 대사질환, 심혈관질환 등 만성 염증질환이 많기 때문에 병이 생기는 ‘환경’을 분석해야 한다고 했다. 김 대표는 환경을 알 수 있는 열쇠로 몸 안의 미생물들이 인간 세포와의 정보교환을 위해 분비하는 나노소포를 꼽았다. 이 안에는 질병을 포함해 우리 몸의 변화를 읽을 수 있는 정보들이 담겨있다는 게 그의 설명이다.
MD헬스케어는 내년까지 일반인을 대상으로 혈액, 소변, 대변 등에 있는 나노소포를 분석해 건강을 진단하는 서비스를 출시한다. 올 하반기까지 식품의약품안전처에 3등급 의료기기 인허가 신청을 할 계획이다. 지금껏 연구자나 연구기관을 대상으로 하는 나노소포를 분석해주는 서비스는 있었지만 일반인을 대상으로 하는 건 처음이다. 김 대표는 “이대목동병원, 서울대병원 등에서 1만명 이상의 환자를 대상으로 한 임상시험 결과, 위암 대장암 폐암 간암 등 9개 암에 대해 90%에 가까운 진단 정확도를 확보했다”며 “만성폐쇄성폐질환, 심근경색 등 다른 질병에 대해서도 연구를 진행하고 있다”고 말했다.
우리 몸 안의 미생물에 대해서는 연구가 활발히 진행됐지만 그들이 만들어내는 나노소포에 초점이 맞춰진 연구는 많지 않았다. 서울대병원 소화기내과 교수이던 김 대표는 2006년 포항공대로 적을 옮기고 나서 10년 가까이 나노소포로 질병을 진단하고 치료제로 활용할 수 있는 방안에 대해 연구했다. MD헬스케어는 혈액, 대소변 등의 시료에서 나노소포를 추출하고 분석하는 기술을 갖고 있다. 김 대표는 “체세포에서 유래된 나노소포를 활용한 체외진단 제품 시장은 있지만 미생물에서 유래된 나노소포를 활용한 체외진단 제품 시장은 아직 없다”고 설명했다.
미생물에서 유래한 나노소포를 활용한 치료제 개발도 장기 목표 중 하나다. 알레르기, 비만, 당뇨 등을 앓는 환자의 몸 속에서 미생물이 뿜어내는 나노소포를 분석한 뒤 원인이 되는 나노소포를 찾아내 정상 수준으로 맞춰주는 방식이다. 김 대표는 “나노소포 중 염증 유발과 비만, 당뇨 등과 관련성 있는 것들이 있다”며 “이것을 활용하면 항염증 체료제, 항비만 치료제, 항당뇨 치료제로 쓰일 수 있다”고 말했다.
식품 개발에도 나선다. MD헬스케어는 이달 중에 식품을 전담하는 자회사를 세울 예정이다. 강원 홍천에 짓고 있는 공장이 9월께 완공되면 곧바로 김치와 장류 생산에 들어간다. 김 대표는 “발효식품에서 얻은 유익균들의 나노소포를 활용해 치료제를 개발하는 것은 물론 건강에 좋고 맛도 좋은 식품도 만들겠다”고 말했다. 임락근 기자
>>2017.03.27 [건강한 가족] 장 건강은 기본, 중성지방 낮추고 피부 주름까지 개선 [중앙일보]
테니스장 면적의 2배, 외부와 접촉하는 가장 큰 장기, 독성을 걸러내는 관문 …. 모두 장을 설명하는 말이다. 최근 장을 지칭하는 말이 또 하나 늘었다. 바로 ‘제2의 뇌’라는 말이다. 미국의 저명한 신경생리학자 마이클 거슨 박사는 “장에는 뇌와 바로 연결되는 장뇌축(Gut-brain-axis)이 존재해 서로 상호작용을 일으킨다. 특히 기분을 좋게 하는 세로토닌(뇌 신경전달 물질)의 95%가 장에서 만들어진다”며 장을 제2의 뇌라고 칭했다. 새롭게 주목받고 있는 장 건강에 대해 조명한다.
==프로바이오틱스의 진화
장이 건강의 핵심으로 떠오르고 있는 이유는 프로바이오틱스(유익균) 때문이다. 건강한 장에는 유익균과 유해균이 8대 2 정도로 균형을 이루고 있다. 비에비스나무병원 소화기내과 홍성수 원장은 ＂유익균은 장 점막을 강화시켜 유해물질이 혈액 속으로 유입되는 것을 막는다”고 말했다. 장 운동을 정상적으로 유지시키는 것도 유익균의 역할이다. 게다가 장은 인체 면역물질의 70%를 만들어낸다. 장이 나쁘면 피부 알레르기·천식·심혈관질환·치매 등의 위험이 높아질 수 있는 이유도 면역물질을 장으로부터 공급받기 때문이다.
==현대인, 식습관 변화로 유익균 비율↓
프로바이오틱스의 중요성이 전 세계에 알려진 것은 노벨생리의학상 수상자인 메치니코프에 의해서다. 그는 불가리아에 장수 노인이 많은 것을 보고 프로바이오틱스에 의한 불로장수설을 발표해 발효유의 과학성을 입증했다. 프로바이오틱스는 이후 다양한 연구를 거쳐 지금까지도 각광받고 있다. 경희대 약대 김동현 교수는 “유익균은 항생제나 농약, 인스턴트 음식에 든 첨가물에 약한데 현대사회로 올수록 이들 물질의 사용이 많아졌다”고 말했다. 인체 장내 유익균 비율이 예전에 비해 훨씬 줄었다는 보고도 나오고 있다.
최근에는 다양한 질환에 효과가 있는 프로바이오틱스가 조명받고 있다. 대표적인 것이 위·피부 질환과 비만·관절염에 효과가 있는 유익균이다.
‘락토바실루스 파라카제이 HP7(Lacto-bacillus paracasei HP7)’이라는 균은 유산균 전문 기업인 한국야쿠르트 중앙연구소가 김치에서 분리한 헬리코박터 억제 유익균이다. 한국야쿠르트 최일동 프로바이오틱스 연구팀장은 “한국인의 70%가 위암을 일으키는 헬리코박터에 감염된 것으로 보고되고 있다”며 “HP7은 김치에서 분리된 800여 종의 유익균 중 헬리코박터 억제력이 가장 우수한 균을 선별한 것”이라고 말했다. HP7을 헬리코박터에 감염된 쥐에게 한 달 동안 섭취시킨 결과, 이 중 50%는 사람이 발효유나 유산균 음료를 통해 섭취하는 농도만으로도 헬리코박터 감염이 치료됐다.
한편 ‘락토바실루스 플란타룸 HY7714’는 피부 건강에 도움을 주는 유익균이다. 건강한 산모 200여 명의 모유에서 추출한 균이다. 식품의약품안전처로부터 피부 보습과 주름 개선 효과를 동시에 인정받았다.
중성지방을 감소시키는 유익균도 있다. 김치에서 분리한 ‘락토바실루스 커베터스 HY7601’과 ‘락토바실루스 플란타룸 KY1032’는 혈중 중성지방을 유의하게 감소시키는 것으로 나타났다. 이 연구결과는 대사질환 분야의 권위 있는 학술지인 ‘아테로스콜로시스(Atherosclerosis)’지에 실렸다.
== 유익균 활용한 ‘변 이식’ 치료법 주목
프로바이오틱스에 대한 관심이 커지면서 ‘마이크로바이옴(microbiome·미생물 군집)’ 연구도 활발해지고 있다. 정부는 지난해부터 80억원을 투입해 한국인의 장내 미생물 지도를 만들고 이를 활용하는 사업을 진행 중이다. 민간 기업에서는 한국야쿠르트와 일동제약 등이 활발한 연구를 진행하고 있다. 한국야쿠르트는 한국과학기술연구원(KIST)과 함께 유익균을 통한 류머티스성 관절염 제어 기술을 개발 중이다. 일동제약은 엠디헬스케어·분당서울대병원과 함께 난치성 질환에 효과적인 유익균을 개발하고 있다.
최근에는 마이크로바이옴의 한 영역으로 ‘변 이식’ 치료법이 주목받고 있다. 2014년 미국에서 시작된 치료법으로, 우리나라에서도 한 해 100여 건 정도 시행된다. 건강한 사람의 변에서 대장염 등에 유익한 균만을 선별해 항문으로 관을 넣어 대장으로 이식하는 방식이다.
일상생활에서 장내 유익균을 늘리려면 유산균이 풍부한 발효식품을 충분히 섭취해야 한다. 대신 인스턴트식품과 고지방·육류 섭취는 줄여야 한다. 홍 원장은 “김치·된장·요거트 같은 발효식품을 섭취하고 잠을 충분히 자는 것이 유익균 비율을 늘리는 데 도움이 된다”고 조언했다.
==Tip. 똑똑한 프로바이오틱스 섭취법
● 다양한 유익균이 혼합된 제품을 고른다.
● 공복 또는 식사 중간에 섭취하는 것이 좋다.
● 유익균 함량이 적어도 1억~100억 마리인 것을 고른다.
● 한국인에게 유익한 락토바실루스·비피더스균이 포함돼 있는지 확인한다.
● 식이섬유·올리고당과 함께 섭취하면 효과가 배가된다. 글=배지영 기자
>>2017-02-22 [헬스동아]인체 거름막의 최전선 ‘장’… ‘프로바이오틱스’로 지키세요
약 100조 개의 장내 세균이 면역부터 비만까지 조종//마이크로바이옴 연구 확대… ‘변 이식’ 치료법 각광받아//젤리-과자 등 제품 형태 다양… 고용량 꾸준히 먹는 게 효과적
최근 프로바이오틱스로 대표되는 장내 미생물에 대한 관심이 커지면서 마이크로바이오 연구도 주목받고 있다.
==피부 면적의 200배, 인체 거름막의 최전선, 소화의 마지막 단계.
‘장’에 대한 이야기다. 모든 질병은 장에서 시작된다. 단순히 소화기관이라고 생각할 수 있는 장은 우리가 알고 있는 것보다 훨씬 중요한 일을 한다.
==면역물질 생산소 장
먼저 장은 면역물질의 70%를 만든다. 비타민을 생성하고 콜레스테롤을 저하시키며 암세포 증식을 억제한다. 장이 건강하지 못하면 온몸이 신호를 보낸다. 장 속에 살고 있는 100조 마리의 세균은 여드름과 같은 피부 트러블, 변비, 두통, 용종, 대장암 등과 같은 질병에 영향을 미친다.
장이 인체 건강의 핵심이 되는 이유는 바로 프로바이오틱스(유익균)에 있다. 우리 몸에는 1∼1.5kg의 장내 세균이 살고 있으며 유익균, 무해균, 유해균이 모두 자리 잡고 있다. 장내 유익균은 장벽막을 강화시키는 한편, 유해균을 억제해 장을 보호하는 역할을 한다. 유익균이 유해균의 해로운 작용을 막으면서 서로 균형을 이루며 지내는 것이다.
2015년 국제 정신의학지(Psychiatric Research)에 실린 결과에 따르면, 뇌와 대장을 연결하는 신경망에 장내세균이 직접적으로 영향을 준다. 뇌가 불안, 초조, 압박감과 같은 스트레스를 느끼면 곧 자율신경을 통해서 순식간에 대장으로 전해져 변비나 복통, 설사를 일으킨다. 미국 신경생리학자 마이클 거슨은 뇌에서 정신을 안정시키는 신경전달 물질인 세로토닌의 95%가 장에서 만들어진다는 사실을 발견하고 장을 ‘제2의 뇌’라고 명명했다.
프로바이오틱스가 체내에 적으면 살도 잘 찐다. 캘리포니아 다비스 의대 레이볼드 교수팀은 2015년 3월에 열린 미국내분비학회에서 장내 나쁜 세균이 더 많으면 세균이 독소를 만들고, 이 독소가 혈액 내로 들어가 뇌의 시상하부에서 렙틴(식욕 억제호르몬)의 기능을 저하시켜 과식을 유발한다는 것을 쥐 실험을 통해 밝혔다.
==마이크로바이옴 연구 확대
프로바이오틱스로 대표되는 장내 미생물에 대한 관심이 커지면서 미생물 군집을 뜻하는 마이크로바이옴(microbiome) 연구가 제2의 게놈 프로젝트로 평가 받고 있다. 국가 차원의 경쟁도 뜨겁다. 미국은 2008년부터 휴먼 마이크로바이옴 프로젝트를 시작했다. 중국, 일본도 2008년부터 연구에 들어가 우리나라보다 2∼3년가량 기술력이 앞섰다.
국내의 경우 미래창조과학부가 지난해 말부터 2023년까지 총 80억 원을 투입해 한국인 장내 미생물 뱅크 구축과 활용 촉진사업을 진행할 예정이다. 건강한 한국인 장내 미생물을 확보해 유전정보를 분석하고 신약, 건강기능식품, 관리 프로그램 등 개발을 위해 기업, 연구소에 분양할 계획이다. 민간기업도 연구에 착수했다. 일동제약은 최근 분당서울대병원·엠디헬스케어와 함께 장내 미생물을 이용한 난치성질환 극복에 나서기로 했다. 식품업체는 한국야쿠르트가 한국과학기술연구원과 함께 류머티즘 관절염 제어기술 개발을 추진하고 있다.
최근에는 마이크로바이옴의 한 영역으로 장내세균을 이식해 대장염을 치료하는 ‘변 이식’도 새로운 치료법으로 떠오르고 있다. 2014년 미국 매사추세츠공대(MIT) 생물공학 교수가 만든 공생세균 병원에서는 개인의 장내 세균 조성을 검사한 뒤 비만, 배앓이를 치료한다.
건강한 사람의 장내세균을 통째로 다른 사람에게 옮기는 방법은 의외로 쉽다. 먼저 건강한 사람의 분변을 물에 섞는다. 그리고 물 위에 뜨는 균을 모아 상대의 항문으로 주입하면 끝이다. 현장에서 맨투맨 방식으로 옮길 수도 있고 동결 건조 후 보관해도 된다. 주사제가 아니어서 감염 위험은 적다. 국내에서도 3∼4년 전부터 장내세균 이식치료가 100여 건 이뤄지는 등 확산되고 있다. 치료 성공률은 80% 정도다. 변 이식 치료법은 한국 중국의 고의서(古醫書)에도 언급돼 있다. 어린이의 변을 약으로 사용해 다양한 질병을 치료했다는 기록이다. 심지어 일부 동물들은 동료의 변으로 장내 세균 구성을 개선시키는 것으로 알려져 있다.
임신혁 포항공대 기초과학연구원 교수는 “변 이식은 건강한 사람의 대변을 환자에게 이식하는 새로운 치료법”이라며 “단시간 내에 가장 확실하게 장내세균의 구성 비율을 건강하게 회복시키는 방법으로 평가된다”고 밝혔다. 홍성수 비에비스나무병원 병원장도 “최근에는 대상내시경에도 장내세균 이식 치료가 연구되고 있다”며 “미래에는 대장 이외 질환까지 연구가 진행되며 전신 건강으로 확대될 것이다”라고 말했다.
==고용량 프로바이오틱스, 꾸준한 섭취
장내 프로바이오틱스를 늘리는 방법은 세 가지다. 직접 프로바이오틱스를 섭취하거나 유익균의 먹이가 되는 프로바이오틱스가 함유된 채소나 과일, 올리고당 등을 많이 섭취하는 것, 마지막은 유해균이 좋아하는 음식물 섭취나 생활환경을 피하는 것이다. 흔히 먹는 제품 중에는 김치나 된장, 요구르트 등의 발효식품에 프로바이오틱스가 많다.
전문가들은 프로바이오틱스 효과를 보기 위해서는 최소 1억 마리 이상의 다양한 프로바이오틱스 종류를 꾸준히 먹는 것이 좋다고 권한다. 하지만 식품으로 섭취한 프로바이오틱스는 위산에 의해 죽어 장까지 도달하는 확률이 20∼30% 정도이며 한꺼번에 많은 양을 섭취하기 힘들기 때문에 고용량 프로바이오틱스가 함유된 유산균 제품이나 건강기능식품을 섭취하는 것도 방법이다. 또 육식과 가공음식 섭취 비율을 줄이고 스트레스는 멀리하며 잠자는 시간을 늘리는 것도 도움이 된다.
프로바이오틱스에 대한 관심이 뜨거워지면서 최근 다양한 형태의 고용량 유산균 제품이 출시되고 있다. 기존에 액체나 분말 형태의 유산균 제품이 유산균 젤리, 초콜릿, 과자, 빵으로 영역을 넓히고 있는 것. 반려동물을 위한 유산균 제품도 출시되고 있다.
김동현 경희대 약학대학 교수는 “장내 균주가 치매, 당뇨 등의 질환과도 밀접한 연관이 있다는 것이 밝혀지면서 프로바이오틱스에 대한 관심은 계속 커지고 있다”며 “효과적인 프로바이오틱스 섭취를 위해서는 다양한 유산균이 포함된 제품을 꾸준히 섭취하는 것이 도움이 된다”고 조언했다. 정지혜 기자
>>2017.02.15 휴먼 마이크로바이옴 연구 개화, 국산 신약 개발 허브로 육성 절실
국내에서도 차세대 바이오 영역으로 주목받는 휴먼 마이크로바이옴(인체공생미생물) 연구가 본격화된다.
15일 정부와 관련 업계에 따르면 올해 휴먼 마이크로바이옴 분야 정부 투자가 시작된다. 하반기 장내 미생물을 활용한 신약 개발 전 임상 단계를 마무리하는 기업이 등장한다.
휴먼 마이크로바이옴은 사람 몸속에 살고 있는 미생물 정보다. 장내, 표피, 구강, 기관지, 생식기 등에 미생물이 있다. 미생물은 생체대사조절과 소화능력에 영향을 준다. 미생물을 통해 각종 질병을 호전시킨다. `제2 게놈`으로 불린다.
미래창조과학부는 이 분야를 차세대 바이오 영역으로 선정, 올해 40억원을 포함해 5년간 200억원을 투입한다. 미생물 분석부터 신약개발을 위한 전임상 도달이 목표다.
미래부 관계자는 “비만, 당뇨, 뇌질환 치료·예방에 마이크로바이옴이 도움이 된다는 연구결과에 따라 관련 분야에 투자할 계획”이라며 “미생물 선별 기술부터 질환별 신약 개발을 위한 동물실험 수준에 초점을 맞췄다”고 말했다.
인프라도 구축한다. 올해 착수하는 `한국인 장내 미생물 뱅크 구축과 활용 촉진 사업`은 건강한 한국인 장내 미생물을 수집, 분석한다. 공기에 노출되면 죽는 절대혐기성 세균만 골라 분리 배양하는 기술, ICT 분석 장비, 전문 인력 등이 갖춰진다. 생명공학연구원이 주관하며 분당서울대병원과 천랩이 참여한다. 2023년까지 80억원을 투입한다.
기업 연구개발(R&D)도 활발하다. 지놈앤컴퍼니는 국내 최초로 장내 미생물을 활용해 면역 항암제 신약을 개발 중이다. 하반기 전임상을 마무리하고 1~2년 내 개발을 완료할 예정이다.
배지수 지놈앤컴퍼니 대표는 “마이크로바이옴도 줄기세포처럼 하나의 산업군으로 자리매김할 가능성이 크다”면서 “올해 동물실험을 마무리하고 내년에는 임상실험에 착수할 예정”이라고 말했다.
바이오힐링뱅크는 엠디헬스케어와 공동으로 장내 미생물 분석 서비스는 물론 대장암 치료를 위한 신약을 개발한다. 미생물 간 커뮤니케이션 과정에서 배출되는 나노소포까지 분석해 건강한 미생물을 유도하는 기술이다. 개인 미생물 분석 서비스는 올해 출시하며, 신약 개발은 3년 내 가능할 것으로 기대한다.
천랩은 작년 웹 기반 개인 장내 미생물 분석 서비스 베타 버전을 출시했다. 올해 본 서비스를 출시한다. 국내 대형병원과 손잡고 건강검진에 미생물 검사를 제공하는 방안을 논의 중이다.
국내 휴먼 마이크로바이옴 연구는 선진국과 비교해 걸음마 수준이다. 미국은 작년 5월 오바마 2기 정부 마지막 과학연구 프로젝트로 꼽아 2년간 1억2100만달러(약 1400억원)를 투입키로 했다. 지난해 세계 마이크로바이옴 관련 논문 수는 7438편에 달한다. 우리나라에서 발표된 논문은 극히 드물다.
예산을 늘리고 연구 분야를 다각화해야 한다는 지적이다. 프로바이오틱스 중심에서 알려지지 않은 미생물로 연구 분야를 넓히고, 일반인 미생물 분석을 포함 특정 질환 환자 몸속 미생물 분석 DB 구축도 필요하다.
이동호 분당서울대병원 소화기내과 교수는 “글로벌 제약사가 장악한 신약개발 시장에서 우리 기업이 생존할 방법은 마이크로바이옴에 있다”며 “뛰어난 의학수준과 ICT 역량을 토대로 마이크로바이옴을 4차 산업혁명 대표 주자로 육성할 때”라고 말했다. 정용철 의료/SW 전문기자
>>2016.12.11 `똥`이 약된다..백조로 부활한 똥의 재발견
더럽다고 천시되던 똥(인분)이 재조명된다. 장내 미생물이 다량 함유된 똥을 대장염 환자에게 주입하거나 캡슐로 만들어 건강기능식품으로 먹는다. 건강한 미생물만 걸러내 각종 대사증후군, 신경·정신계 질환 치료제까지 개발한다. 묵히면 `똥` 된다가 아닌 걸러내면 `약` 되는 시대가 왔다.
11일 병원과 바이오 업계에 따르면 인분을 활용한 치료기법과 건강기능식품, 화장품, 신약이 활발히 개발된다. 장내 미생물을 연구하는 `마이크로바이옴` 논의가 확산되면서 인분에 대한 인식전환도 빠르다.
우리와 함께 살아가는 미생물은 장내, 표피, 구강, 기관지, 생식기 등 곳곳에 존재한다. 장내 미생물은 생체대사 조절과 소화능력에 영향을 준다. 알레르기, 비염, 아토피 같은 대사·면역질환은 물론 장염, 심장병, 우울증, 자폐증, 치매까지 장내 미생물로 상태를 호전시킨다는 연구결과가 나왔다.
의학계는 건강한 사람 인분 속에 다량 함유된 장내 미생물에 주목했다. 미생물이 제 역할을 하지 못하는 환자나 `클로스트리듐 디피실리`와 같은 항생제에 내성이 있는 박테리아 치료에 인분을 활용하는 방안을 착안했다. 클로스트리듐 디피실리는 장내에 있다가 수술 등 이유로 장기간 항생제를 투여하면 폭발적으로 증식한다. 항생제에 내성이 있어 치료가 어렵다. 실제로 미국에서는 한 해 1만명이 넘는 사람이 이로 인한 대장염으로 사망한다.
분변이식은 클로스트리듐 디피실리로 인한 대장염, 과민성 장질환에 효과적이다. 건강한 사람의 인분을 관장으로 환자 장내에 주입한다. 공여자와 환자 미생물 균주가 공존하거나 공여자 미생물이 대체하는 역할을 한다.
이동호 분당서울대병원 소화기내과 교수는 “수술 환자나 노인은 항생제를 많이 쓰면 장에 유익한 균이 상당수 죽어 장염에 걸린다”면서 “건강한 사람 분변을 내시경으로 이식하는 방법은 항생제가 듣지 않는 장염에 효과적이며 의학계에도 정식 치료방법으로 평가된다”고 말했다.
인분을 직접 주입하는 것에 불쾌감을 줄이고 안정성을 높이는 방안도 강구된다. 인분을 급속 냉동하거나 미생물만 채취해 알약 형태로 만드는 게 대표적이다. 미국 인분은행인 오픈바이옴은 인분을 급속 냉동해 캡슐에 넣어 간편하게 섭취하도록 했다. 건강한 인분을 제공하는 사람에게는 연간 1000만원 넘는 금전적 혜택도 제공한다. 똥값이 금값이 됐다.
국내에서는 인분을 직접 가공하기보다는 추출 가공이 대부분이다. 쎌바이오텍은 신생아나 농촌에 거주한 건강인 인분에서 채취한 미생물을 배양해 건강기능식품, 화장품을 출시했다. 프로바이오틱스 유전정보를 분석해 출시한 유산균은 임상시험으로 과민성 대장증후군 증산 개선과 장내 유익균 증가를 확인했다. 한국야쿠르트에서 출시한 `세븐` 역시 태어난 지 7일 내 신생아 변에서 채취한 미생물로 야쿠르트를 만들었다.
인분을 이용한 신약 개발도 속도를 낸다. 지놈앤컴퍼니는 장내 미생물을 활용해 항암제 효과를 배가 시키는 의약품을 개발 중이다. 엠디헬스케어는 장내 미생물 나노소포를 분석해 대장암을 비롯한 각종 암에 효과적인 신약을 개발한다. 분당서울대병원은 최근 바이오뱅크힐링이라는 기업까지 설립해 장내 미생물을 연구한다. 건강기능식품, 미생물 분석 서비스, 신약개발 등 다방면 사업을 준비한다.
장내 미생물을 이용한 신약 개발은 대부분 연구개발, 임상단계다. 이르면 2018년부터 시장에 출시되는 치료제가 나올 것으로 예측된다. 시장규모도 연평균 20% 이상 고속 성장해 2019년에는 약 3500억원을 기록할 것으로 보인다.
배지수 지놈앤컴퍼니 대표는 “더럽다고 생각되던 인분이 마이크로바이옴 연구가 활성화되면서 새롭게 조명된다”면서 “핵심인 장내 미생물을 선제적으로 연구한다면 장, 피부 질환은 물론 암 치료까지 도울 수 있다”고 말했다. 정용철 의료/SW 전문기자
>> 2016-08-11 단맛 찾는 당신…뚱보균 난'腸'판 벌인다==뚱보균 득세땐 유익균은 감소=="장내 세균 균형 이뤄야 건강"
==마이크로바이옴, 세균, 프로바이오틱스
스트레스를 받고 짜증이 날 때면 단 음식이 더 당긴다. 초콜릿·케이크 등으로 일단 ‘당(糖) 충전’을 하고 나면 왠지 모르게 심신이 안정되는 느낌이다. 단 음식에 들어 있는 설탕은 단 10초 만에 포도당으로 분해돼 뇌에 전달되기 때문이다.
문제는 지금부터다. 스트레스에 지친 우리 뇌는 잠깐의 행복을 느끼려고 ‘한입만’을 계속 강요한다. 단맛 등 좋아하는 맛을 느끼는 뇌 보수계를 자꾸 부추겨 식욕을 자극하는 것이다.
스트레스를 줄여주는 뇌 신경전달 물질 중 하나인 ‘세로토닌’은 약 90%가 장(腸)에 존재한다. 이 세로토닌의 전구체(어떤 물질의 전 단계 물질)는 장에서 혈액을 통해 뇌로 전달된다. 대내외 환경으로 스트레스를 받으면 이 세로토닌이 부족해진다. 이때 우리 뇌는 단 음식을 먹으라는 지령을 계속 보낸다. 이후 단 음식을 먹고 욕구를 충족시킨 우리 뇌는 이 상황을 학습해 스트레스를 느낄 때마다 ‘단맛’을 탐하게 된다.
뇌가 시키는 대로 단 음식을 계속 먹으면 장속에 사는 ‘뚱보균’은 이때부터 기세등등해지며 장내 패권을 장악해버린다. 장에 이로운 유익균은 점차 세력을 잃고 뚱보균이 늘어나 식욕이 늘고 살은 야금야금 차오를 수밖에 없다. 그야말로 ‘장속 세균’이 내 입맛을 결정해 좌지우지하는 상황이 빚어지는 셈이다.
이 악순환의 고리를 끊는 방법은 간단하다. 장내 세균을 잘 다스려 내 편으로 만들면 된다. 후지타 고이치로 도쿄의과치과대학 명예교수는 저서 ‘내 몸에 뚱보균이 산다’를 통해 “이제 무작정 덜 먹는 ‘칼로리 제한 다이어트’로는 날씬해질 수 없다”며 “식단 변화 등을 통해 3억종 이상이나 되는 장내 세균의 세력 구도를 완전히 바꿔야 한다”고 조언하고 있다.
후지타 교수가 주목하는 지점은 바로 ‘세균(미생물)’이다. 장내 미생물 분석은 장내 세균과 건강과의 연관성이 속속 밝혀지면서 세계적으로 주목받는 분야로 떠올랐다. 최근 많은 국가에서 인간의 건강과 장내 세균의 상관관계에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 3억종 이상, 약 1,000조마리가 넘는 세균이 우리 건강을 좌우한다는 사실에 전 세계 유수 전문가들의 눈과 귀가 집중되고 있다.
==마이크로바이옴시대 막 올라 美, 1억弗 투입 미생물 분석 국내선 유전 지도 연구 첫 발
◇지금은 ‘마이크로바이옴’ 시대=지난 5월 버락 오바마 미국 대통령은 2기 정부의 마지막 과학연구 프로젝트로 ‘미생물’을 정조준했다. ‘국가 마이크로바이옴 이니셔티브’로 불리는 이 대형 프로젝트에 향후 2년간 1억2,100만달러(약 1,440억원)가 투입될 예정이다. 이 연구는 감염병과 정신질환·비만에 영향을 미치는 미생물 등을 연구해 ‘마이크로바이옴’의 유전지도를 만들고 그 역할을 규명하는 게 목표다 .
‘제2 게놈’으로 평가받고 있는 마이크로바이옴은 인간 몸속에 공존하는 미생물 유전정보를 뜻한다. 특히 현대의학의 난제로 꼽히는 ‘항생제 내성’을 해결하는 열쇠로 마이크로바이옴이 주목받고 있다. 해당 장기에 있는 미생물을 건강하게 하거나 건강한 미생물을 이식해 면역력을 높이는 게 핵심이다.
국내에서는 2014년 마이크로바이옴 연구가 첫발을 뗐다. 농림축산식품부가 2014년부터 연간 4억원, 미래창조과학부와 보건복지부가 지난해부터 각각 10억원, 4억9,000만원을 투입하고 있다. 일찍이 연구를 시작한 미국·유럽 등 선진국에 비해 아직은 모든 게 시작 단계지만 유의미한 출발을 보이고 있다.
분당서울대병원은 최근 일동제약·엠디헬스케어와 함께 마이크로바이옴 연구에 착수했다. 의료계와 제약업계가 머리를 맞대고 몸속 미생물을 활용해 난치성질환 극복에 나서는 첫 시도인 셈이다.
분당서울대병원은 최근 설립한 연구단지 헬스케어혁신파크를 중심으로 임상자료를 제공하고 엠디헬스케어는 미생물이 생성하는 나노 크기의 유용물질인 ‘나노소포’ 기술을 이용해 장내 미생물을 이용한 진단·치료기술 개발에 나설 계획이다. 일동제약은 개발된 기술을 바탕으로 약품을 제조·판매하는 것을 목표로 하고 있다.
==항생제 내성 해결 열쇠로 부상 당뇨병·비만 등 질환도 치료
◇당뇨·비만…질환 다스리는 최후 열쇠는 ‘장내 세균’=2012년 세계적인 과학 학술지 ‘네이처’는 당뇨 환자들 상당수가 장내 세균이 불균형하다는 연구 결과를 발표했다. 장내 세균이 불균형하면 소화계 세포 건강을 유지하는 장내 세균의 중요한 부산물이 결핍된다는 연구 결과다. 당뇨병의 주원인에 불균형한 장내 세균이 있다는 사실은 새로운 충격이자 동시에 건강한 장내 세균을 보유한다면 만성질환이라 일컫는 당뇨조차 완치에 이를 수 있다는 희망을 안겨줬다.
미국의 신경과 전문의 데이비드 펄머터 박사는 최근 펴낸 저서 ‘장내세균 혁명’을 통해 “장내 세균은 인간이 태어날 때부터 뚱뚱할지, 당뇨병·뇌 질환에 걸릴지, 날씬하고 건강하며 두뇌 회전이 빠르고 무병장수할지에 대한 기초를 마련한다”며 세균의 영향력에 대해 강조하고 있다.
비만 또한 장 세균과 관계가 있다. 건강한 장내 세균을 다양하게 보유하면 비만 발병으로부터 자유로워질 수 있다는 의미다. 펄머터 박사는 “뱃속 세균의 건강과 다양성은 먹는 음식에 달려 있다”며 “섬유질이 많고 정제당 함량이 낮은 음식은 다양한 세균종이 활발히 활동하도록 지원함과 동시에 혈당을 조절하고 염증을 줄이며 건강 유지에 필수적인 중요 물질과 분자를 만들어낸다”고 설명했다.
장내 세균은 이처럼 인체가 지방을 저장하는 방식에 영향을 주고 혈액 내의 포도당 수치를 조절하며 대사와 관련한 유전자를 발현시키고 허기와 포만감을 느끼게 하는 호르몬에 반응하기 때문에 많은 면에서 마치 우리 몸의 구석구석을 어우러지게 하는 ‘지휘자’ 역할을 하고 있는 셈이다. /김민정기자
>>2016-10-16 세포 소통 도와주는 나노소포체 알레르기·대사질환 치료의 희망
‘제2의 게놈’ 미세물질 연구
인간의 세포 수는 37조개에 이른다. 그런데 우리 몸속에는 이보다 훨씬 많은 100조개를 웃도는 미생물이 존재하며 이는 우리 몸과 공생관계를 맺거나 질병을 일으킨다. 이런 미생물 생태계와 정보를 ‘마이크로바이옴’이라고 한다. ‘제2의 게놈(유전체)’으로 불리며 인간 유전자 분석과 더불어 질병 규명에 획기적인 역할을 할 것으로 기대되는 부분이다.
지난 5월 버락 오바마 미국 대통령은 2기 정부의 마지막 과학연구 프로젝트로 이런 미생물 생태계를 규명하는 데 힘을 쏟겠다고 발표했다. 이른바 ‘국가 마이크로바이옴 이니셔티브’로 불리는 이 프로젝트에 향후 2년간 1억 2100만 달러(약 1370억원)를 쏟아붓는다. 우리나라에서도 미생물이 배출하는 미세물질을 규명하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 16일 김유영 서울대 의대 명예교수를 만나 미생물을 활용한 진단 및 치료연구에 대해 자세히 들었다.
Q. 현재 미생물 연구에서 가장 주목되는 부분은.
A. 세포는 10~200㎚(1㎚는 10억분의1m) 크기의 미세물질을 분비하는데 이것을 ‘나노소포체’(Nanovesicles)라고 한다. 나노소포체는 세포 밖으로 나와서 다른 세포에도 영향을 준다. 다른 세포의 기능을 변화시키고, 세포 사이의 정보를 전달하고 소통하는 역할을 하는 중요한 물질이다. 이것은 정상세포와 암세포, 심지어 세균에서도 나온다. 나노소포체는 쉽게 파괴되지 않고 매우 미세하기 때문에 몸 어디든 옮겨다닐 수 있다. 유익한 소포체를 인위적으로 몸속에 넣으면 질병을 치료하거나 예방하는 효과를 볼 수 있다. 이런 아이디어는 우리나라에서 처음 제시됐고 전 세계적으로 주목받고 있다.
Q. 나노소포체로 어떻게 질병을 치료하나.
A. 사람의 생명을 앗아가는 세균은 오래 존속할 수 없다. 사람이 죽으면 세균도 같이 사라지기 때문이다. 반대로 인간과 오랜 기간 공생관계를 맺은 유익한 세균도 있다. 이것은 장(腸)에 다수 존재한다. 몸에 유익한 균과 해로운 균의 균형이 맞으면 질병이 생기지 않는다.
균형이 흐트러지면 궤양성 대장염, 과민성 대장증후군, 나아가서는 대장암이 발생할 수 있다. 유익한 세균의 나노소포체를 추출해 캡슐 형태로 만들어 먹으면 이런 균형을 되찾을 수 있다는 게 기본적인 이론이다. 이것은 유산균 등을 활용한 ‘프로바이오틱스’ 기술과 유사한 방식이고, 이미 효과가 규명돼 있다. 다만 살아 있는 균을 직접 넣는 대신 나노소포체만 분리해 주입하는 것이 다를 뿐이다. 다소 과격한 방법이지만 유익한 세균이 포함된 대변을 직접 다른 사람의 장에 주입해도 유사한 효과가 나타나기도 한다.
Q. 기존 치료법과 차이점은.
A. 지금까지는 세균과 바이러스 같은 미생물을 박멸하는 데 초점을 맞췄다. 하지만 이런 방식은 미생물 균형을 깨지게 해 오히려 질병을 악화시킬 수도 있다. 또 항생제를 과도하게 사용하면 내성균이 생겨 더 큰 문제를 초래할 수 있지만 나노소포체를 활용하면 부작용을 걱정할 필요가 없게 된다.
예방백신처럼 세균의 나노소포체를 주입하면 면역시스템이 활동해 질병 예방도 가능해질 것으로 본다. 나노소포체는 검진에도 유용하다. 이미 암세포의 나노소포체를 분리해 냈고 암 발병 여부 확인에 활용될 것으로 보고 있다. 천식 등 알레르기 질환, 장 질환, 치매·우울증 등의 정신질환, 당뇨·비만 등의 대사성질환 규명과 치료에 효과적일 것으로 보고 연구를 집중하고 있다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr
###MD헬스케어(자본금875백만원/17.5만주-5천)
***원천가술 : 압타머, 나노소포 ***핵심기술 : 메타지놈분석기술
16년 매출997백만원/매출원가5500만원/판관비908백만원/영업익 34백만원
CEO 김윤근
Founder/경영총괄 서울의대 졸 (MD) 서울의대 내과 교수 포항공대 생명과학과 교수 이화의료원 이화융합의학연구원장 한국보건산업진흥원 신기술개발단장......특허 출원∙등록: 국제특허 (54건), 국내특허 (36건) 논문 이력: SCI 논문 101편 (2002년 ~ 현재)
CTO 반창일
Co-founder/압타머센서 기술 개발, 부산대 화학과 졸Ph.D., Ohio State Univ.현)포항공대 화학과 교수
CCO 지영구
Co-founder 서울대 의대 졸 (MD)단국대병원 내과 교수대한천식알레르기학회 총무이사
CFO 김영수
상임고문 서강대 경영학과 졸올해의 펀드매니져 (한경비지니스 표지인물, 1999년)(전)(주)튜브 투자자문 대표이사/ (전)(주)리앤킴 투자자문 대표이사
CIO배 신 규.....**엠디뮨자본금582백만(1164000주)
Business development KAIST 생물공학과 졸 / ㈜대상 연구소책임연구원,한미열린기술투자 파트너/ ㈜케미존 창업/M&A/상장 ㈜카이노스메드 부사장(사업개발)...퇴임
***16년8월3자배정유1만주(5천만원..무증제외)+기존주주무증200%.--> 액분 175만주[액면5백] ===>**17-4/24 3자배정유증 ==11500원*174000주=20억 **17-6/9 3자배정유증 ==2만4천주*8333원=2억 <19만8천주>....194만8천주<500원> ::::>1716000주(자본금85800만원으로 기재) ::::>18-1/18 3자배정유증 73470주*15653원(1789470주..280억밸류)
2017
4 의료기기기술개발 사업_3년과제 수주(보건산업진흥원)
3 - 이사회 및 주주총회 개최
- 유익균 제품 분석, 개발, 임상 적용 및 마케팅 관련 업무 MOU 체결...(주)엠디헬스케어, (주)코엔바이오 ,(주)바이오뱅크힐링, (주)씽크풀
- (주)힐라리스와 MOU체결
2 - 반창일 각자 대표 선임 (2월 3일)
- 환경유전체센터 확장(우리기술빌딩 8층)
2016
12 - 나노소포 백신 개발 세미나 개최 (그랜드 힐튼 호텔)
- 9,000,000원 유상증자 → 자본금 858,000,000원
11 - IPO 대표주관사 계약(SK 증권)
10 - 마이크로바이옴 연구회 및 나노소포연구회 공동심포지엄 개최
- 병역지정업체 선정(전문연구원 채용가능)
09 - 고려대학교 안산병원과 R&DB 협력 MOU 체결
08 - 유증 (제3자 배정..1만주.5천만..무증제외) 및 주주무증 (200%)
07 - 분당서울대학교병원과 장내미생물 응용 R&DB 위한 MOU 체결
- 포스트게놈 다부처 유전체 사업_3년과제 수주 (보건복지부)
05 - 바이오·의료기술개발사업_5년과제 수주 (미래창조과학부)
- ㈜마크로젠과 유전체 기반 공동 연구개발 MOU 체결
- 7.5백만원(천오백주) 유상증자 → 자본금 275백만원
04 - 감염병위기대응기술개발사업_5년과제 수주(보건산업진흥원)
- 연구중심병원 육성 R&D사업_9년과제 수주(보건산업진흥원)
03 ㈜엠디헬스케어 상호변경
01 사무실 이전 (서울시 마포구 월드컵북로 56길 9 우리기술빌딩 1303호)
2015
11 - 벤처기업인증
- 체외진단 의료기기 공동개발 계약 체결(㈜우리기술)
- 0.2억원(4천주) 유상증자 → 자본금 2.5억원
09 - ㈜CJ 제일제당 위탁 연구_항아토피 유산균 생성 나노소포 유효성 및 작용기전 연구
- MiSeq 16s RNA sequence를 이용한 세균총에 대한 군집 및 다양성 분석에 관한 기술도입 계약
(한양대학교 산학협력단)
08 - ㈜CJ제일제당 위탁/공동 연구 (CJLP55 섭취시 세균총 변화분석, 항아토피 유산균 생성 나노소포 유효성 및
작용기전 연구)
- 마이크로바이오 메타게놈 분석을 통한 건강검진 서비스 제공에 관한 기술이전 계약(㈜이언메딕스)
06 산학연협력 기술개발사업 기업부설연구소 신규설치_2년 과제 수주(중소기업청)
05 ㈜CJ제일제당과 공동연구 MOU체결
04 기업부설연구소 설립
01 1.5억원(3만주) 유상증자 → 자본금 230백만원
2014
11 진단기기 개발을 위한 압타머 기술이전 계약 체결(포항공대)
10 ㈜명도메디칼 설립(자본금 80백만원, 대표이사 김윤근)
>>2017.03.15 [의료바이오]대·소변으로 9대 암 진단, `미생물`은 다 알고 있다
대·소변이나 혈액만으로 폐암, 대장암 등 주요 9대 암을 진단·예측하는 기술이 개발됐다. 당뇨병, 간질환, 신부전 등 다른 질환도 적용 가능해 질병 조기 진단과 예방에 도움 줄 전망이다.
MD헬스케어(대표 김윤근)는 미생물 나노 소포를 이용한 주요 암 진단·예측 모델을 개발했다고 15일 밝혔다. 기존 항암제 한계를 극복한 미생물을 이용한 차세대 치료제 개발도 추진한다.
암 진단·예측 모델은 우리 몸 속 미생물 유전자(마이크로바이옴)가 배출하는 나노 크기 소포를 이용한다. 나노 소포는 세균이나 세포가 정보 교환을 위해 분비하는 물질이다. 인간 세포와 지속적으로 정보를 교환하는데, 질병 관련 인자도 포함된다.
미생물 유래 나노소포로 진단 가능한 암은 폐암, 위암, 대장암, 간암, 난소암 등 9가지다. 나노 소포가 많이 포함된 혈액, 대변, 소변 등을 이용해 검사비용과 환자 부담이 적다.
진단·예측 신뢰도도 높다. 서울대병원, 이대목동병원, 단국대병원 등과 임상 시험을 거친 결과 폐암과 위암은 예측·진단 정확도가 95%, 난소암은 100%라는 결과가 나왔다. 나노 소포에 진단 마커, 증폭 기술을 결합, 신뢰도를 높였다.
김윤근 MD헬스케어 대표는 “암 진단은 특정 암에서 나온 유전자만 살피기 때문에 여러 암을 한꺼번에 보기 어렵다”면서 “미생물 유래 나노 소포는 암과 관련한 다양한 정보를 얻을 수 있어 여러 질병을 진단·예측한다”고 말했다.
회사는 9대 암 외에 당뇨병, 간질환, 심장질환, 신부전 등도 진단·예측하는 서비스를 개발한다. 환자가 제공하는 혈액, 대·소변 샘플을 분석하고 결과 값을 알려준다. 환자가 진단키트를 이용해 스스로 진단하는 솔루션도 개발한다.
하반기 진단·예측 서비스를 상용화한다. 이를 위해 내달 식품의약품안전처 허가 작업에 착수한다.
<미생물 유래 나노소포>
장기적으로 미생물 유래 나노소포를 활용한 면역치료제를 개발한다. 알레르기, 당뇨병, 항암제 등이 대표적이다. 궁극적으로는 음식을 통한 치료법 제시가 목표다. 미생물 유전자는 인간 유전자와 달리 환경에 따라 변한다. 좋은 공기, 음식 등을 먹으면 미생물 유전자도 건강해 진다.
김 대표는 “음식을 통한 근원적 치료 방법을 제시할 것”이라며 “김치, 된장 등 발효식품은 몸속 미생물에 이롭다는 점에서 착안, 질병별 발효식품도 개발한다”고 말했다.정용철 의료/SW 전문기자 jungyc@etnews.com
===원천기술_나노소포
[나노소포 특성]
세균, 고세균, 식물세포, 동물세포가 정보교환을 위해 분비하는 유전자, 단백질, 지질을 함유한 나노크기의 물질
세균유래 나노소포: 인간 체세포와 지속적으로 정보교환 → 건강과 질병을 결정하는 주요 인자
인간 체세포유래 나노소포: 유전자/단백질의 장거리 정보교환에 필수 → 암 발생,진행, 전이에 중요한 역할
[체외진단에 나노소포의 우수성 ]
체내에서 유전자는 나노소포에 포함되어 안정적으로 이동함, 난치성질환 원인인자 및 암 조기진단에 매우 유리,
수용성 단백질에 비해 국소적인 농도가 높아 진단적 민감도와 특이도에 매우 유리, 지용성 단백질 측정이 가능
[치료제 개발에 나노소포의 우수성]
염증/대사질환, 암 치료제로 소포자체로 응용가능.. 치료제 개발과정에서 약물타겟 발굴에 유리.. 염증/대사질환, 암 치료제 개발의 타겟
===원천기술_압타머
***표적단백질 합성--->압타머 발굴 -->압타머 최적화
[압타머 (Aptamer): 특성 ]
표적분자 (단백질)에 특이적으로 결합하는 핵산 (DNA, RNA)라이브러리 스크리닝을 통하여 발굴하는 새로운 개념의 항체 대체 바이오 물질
[항체대비 압타머의 우월성]
1체외에서 쉽게 합성이 가능 2대량 생산이 용이 3저렴한 생산단가 → 가격경쟁력이 우수 4항체 (단백질)에 비해 안정성 (stability)이 우수
===특허
[나노소포 기반 진단기술]
01 세균 유래의 나노소포체를 이용한 세균성 감염질환 원인균 동정방법
02 세균 유래 세포밖 소포체를 이용한 호흡기 염증성 질환의 진단방법
03 포유동물 체내에서 유래된 세포밖 소포체를 포함하는 조성물 및 이의 용도
04 발효식품에서 유래된 세포밖 소포체를 포함하는 조성물 및 이의 용도
05 헬리코박터라일로리균에서 유래된 나노소포 및 이의 용도
06 애커맨시아뮤시니필라균에서 유래된 나노소포 및 이의 용도
[압타머 응용 진단기술]
01 인간 심근 트로포닌 I에 특이적으로 결합하는 DNA 압타머
02 pLDH에 특이적으로 결합하는 DNA 압타머
03 EN2에 특이적으로 결합하는 DNA 압타머 및 이의 용도
[유용미생물 응용 치료기술]
01 발효식품에서 유래된 세포밖 소포체를 포함하는 조성물 및 이의 용도
02 포유동물 체내에서 유래된 세포밖 소포체를 포함하는 조성물 및 이의 용도
03 유산균 유래 세포밖 소포체를 유효성분으로 포함하는 염증질환 예방 또는 치료용 조성물
04 Akkermansia muciniphila 또는 Bacteroides acidifaciens 유래 세포밖 소포체를 유효성분으로 함유하는 염증성질환의 치료 또는 예방용 조성물
05 Akkermansia muciniphila 귬에서 유래하는 세포밖 소포를 유효성분으로 함유하는 대사질환의 치료 또는 예방용 조성물
06 바실러스 속 세균 유래 세포밖 소포체를 포함하는 임신관련 질환 치료용 조성물
07 세포밖 소포 생성 및 숙주 면역반응을 조절하는 small RNA 유전자 및 이의 용도
08 헬리코박터파일로리균에서 유래된 나노소포 및 이의 용도
09 애거맨시아뮤시니필라균에서 유래된 나노소포 및 이의 용도
10 FGF2를 유효성분으로 포함하는 천식 및 COPD 예방 또는 치료제
11 섬유아세포성장인자-2 를 이용한 면역 보강제
==주관 프로젝트
정부기관--과제명--총 과제기간
보건산업진흥원 피부 세균총 기반 아토피피부염의 병인기전 규명 및 대응기술 개발 2013.06.01 ~ 2018.05.31
보건산업진흥원 세균소포 기반 쯔쯔가무시병 신개념 예방백신 개발 2016.04.01 ~ 2020.12.31
미래창조과학부 인체 공생세균 유래소포 기반 면역 대사질환 제어기술 개발 2016.05.01 ~ 2021.01.31
==참여 프로젝트
정부기관--과제명---총 과제기간
미래창조과학부 폐암에서 면역과 관련된 병인 발굴과 역할 규명 2010.09.01 ~ 2017.08.31
보건산업진흥원 알레르기천식 아형 기반 진단 및 치료기술 개발 2014.12.01 ~ 2019.11.30
미래창조과학부 압타머 기반 아열대성 감염병 감별진단 현장현시진단키트 개발 2014.12.26 ~ 2019.12.25
중소기업청 만성폐쇄성폐질환 원인 진단키트 개발 2015.06.01 ~ 2017.05.31
보건산업진흥원 수요자 요구 맞춤형 면역질환 임상중개연구 플랫폼 구축 및 확산 2016.04.01 ~ 2025.03.31
보건복지부 표적 압타머-약물전달체 이용 유방암 표적치료제 개발 2012.12.01 ~ 2018.11.30
미래창조과학부 차세대 바이오마커와 압타머를 이용한 전립선암의 진단 및 예후 기술 개발 2013.06.01 ~ 2019.05.31
보건복지부 압타머 기반 결핵 체외진단기술 개발 2015.12.01 ~ 2018.11.30
보건복지부 소변 엑소좀 microRNA 분석 플랫폼 확립 2016.08.04 ~ 2019.03.03
[Metagenomics]
검체(사람검체-대소변, 혈액, 객담, 세척액, 조직 등, 동물실험검체-대소변 혈액, 조직 등 ==>DNA준비(소변-혈액등 세균없는 검체는 나노소포 분석, 기타 검체는 세균-나노소포를 분리하여 분석....16S rDNA target V3~V4) ==>라이브러리 제작(Mseq프로토콜따름)==>시퀀싱==>자체분석프로그램 구축에 의한 다양하고 빠른 분석 가능
상호명:주식회사 MD헬스케어 | 대표명:김윤근 | TEL:02-2655-0766 | FAX:02-2655-0768 ---2015년기준 매출 645백만/154백만원순익.......2016년 매출액 997백만원(직원수-24명)/순익150백만원
###[메타지노믹스]향후 의료보건분야 전개방향성에 있어서 가장 중요한 화두는 개인별 Wellness Care로서 4P's,즉 Predictive(예측가능한)-Preventive(예방적인)-Personalized(개인별)-Participated(참여형) medicine이 될 것.......2003년 만인의 기대를 모았던 바 Human genomic project(2003년)결과 언어낸 유전자지도는 개인맞춤형 유전자의학에 겨우 3%밖에 도움을 주지 못하는 것으로 드러났음........하여, 그 이후에 대안으로서 대두된 것은 (오바마 집권밀기 정책)관점을 넓혀 새롭게 제기한 Human-Microbiome Project임.......이는 human Gene과 환경 및 장내의microbiome genes 사이의 상호영향관계를 밝힘으로써 개인맞춤형 의학에 도움을 주고자 하는 시도임 =이것이 제2의 유전체의학 Metagenomics.. |
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