홍기종 인터파크 바이오융합연구소장
"신약 개발 위한 인체조직-약물 반응 DB 구축"
"동물실험 대체하는 인공 생체조직 5년 내 상용화"

"약물 테스트를 할 수 있는 인공 생체조직 플랫폼을 5년 내에 만들겠습니다. 이 플랫폼이 동물실험을 대신해 신약 개발에 이용될 겁니다."

홍기종 인터파크 바이오융합연구소장(53·사진)은 연구 성과가 언제쯤 나올지 묻는 질문에 이렇게 답했다. 홍 소장이 말하는 플랫폼은 인공 배양한 인체조직을 플라스틱 칩 위에 올린 '인공생체칩(organ on a chip)', 그리고 인간의 장기를 작은 조각형태 또는 실물 크기로 배양한 '오르가노이드'다.

홍 소장은 "제약회사는 이들 플랫폼을 신약 임상실험에 활용하게 될 것"이라며 "인간의 조직이기 때문에 동물실험보다 신약 효과를 더 정확하게 측정할 수 있다는 장점이 있다"고 설명했다.

홍 소장은 1988년 서울대 식물학과를 졸업하고 같은 대학에서 식물생리학으로 1991년 석사학위를 받았다. 이후 미국으로 건너가 텍사스공대에서 2002년 분자생물학 박사학위를 받았고 같은 대학에서 2004년 면역병리학으로 박사후과정을 마쳤다. 귀국한 뒤에는 2005~2014년 질병관리본부와 보건복지부에서 공직생활을 했다. 이후 한국파스퇴르연구소를 거쳐 지난해 4월 인터파크 바이오융합연구소가 문을 열 때 초대 소장으로 영입됐다.

홍 소장은 이들 생체조직 플랫폼을 이용하면 유전자에 따른 약물 반응을 데이터베이스(DB)화할 수 있다고 강조했다. 이 DB를 활용하면 환자에게 굳이 여러 약을 투여해보지 않아도 초기부터 개인 특성에 최적화된 맞춤형 처방을 할 수 있다는 것이다.

예컨대 A유전자가 있는 사람이 위암에 걸려 병원에 왔다. 이 병원은 오르가노이드 활용 실험으로 유전자에 따른 약물효과 DB를 구축해놓은 상태다. 병원 의료진은 이 DB를 통해 A유전자를 가진 사람에게 B약물이 잘 듣는다는 걸 확인한다. 이 환자의 조직으로 만든 오르가노이드를 통해 실제로 그런지를 최종 점검한다. 확인이 되면 그 사람에게 B약물을 처방한다. 홍 소장은 "심각한 병은 유전자에 따른 약효 정보를 미리 알고 있는지에 따라 생사가 갈릴 수 있다"고 강조했다.

"동물실험 대체하는 인공 생체조직 5년 내 상용화"

인터파크 바이오융합연구소는 세브란스병원과 위암, 대장암 등에 대한 유전자 및 약효 DB를 구축 중이다. 다른 국내병원과도 유방암 폐암 등에 대한 DB 구축을 논의하고 있다. 유전자에 따른 맞춤형 처방이 더 이상 먼 미래의 일이 아닌 것이다.

홍 소장은 "언젠가 장기를 일부 또는 전부 대체할 수 있는 실물 크기의 '인공 장기 오르가노이드'를 만들어 몸에 이식하게 될 것"이라며 "미국에서는 현재 심장 일부 오르가노이드에 대한 임상실험을 하고 있으며 방광 오르가노이드는 지난해 전체 이식을 해 경과를 관찰중"이라고 설명했다.

국내 기업 연구소 가운데 오르가노이드를 연구하는 곳은 인터파크 바이오융합연구소가 유일하다. 오르가노이드는 세계적으로도 상용화한 곳이 아직 없다. 홍 소장은 "기업 연구소인만큼 사업화라는 목적은 분명히 있지만 그게 전부는 아니다"며 "인터파크 창업주인 이기형 회장은 대중에게 과학 강연을 하는 카오스재단을 운영하는 등 평소 과학에 관심이 많은데 이런 호기심도 투자에 적지 않은 영향을 미쳤다"고 말했다.

양병훈 기자 hun@hankyung.com

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