유럽과 미국 진출에 성공한 K바이오시밀러(바이오의약품 복제약)가 이제는 중국 대륙을 공략할 준비를 하고 있습니다. 먼저 스타트를 끊은 건 삼성바이오에피스입니다. 삼성은 지난 7일 중국 바이오업체 3S바이오와 판권 계약을 맺었는데요. 셀트리온도 올 상반기 중국 합작법인을 설립한다고 발표했죠. 올해부터 중국 진출에 속도를 내는 건 이유가 있습니다. 지난해 중국 정부가 의약품 규제를 대폭 완화했기 때문입니다. 고가의 바이오의약품도 통 크게 보험 등재를 해주기로 했습니다. 중국은 미국 다음으로 시장 규모가 큰 세계 2위 시장인데요. 중국 제약사들의 의약품 개발 능력이 떨어지기 때문에 시장성도 큽니다.
그런데 중국 정부가 자국 회사와의 합작을 요구하거나 임상시험을 할 때 사용하는 물질도 중국에서 생산한 것만 고집해 진입이 쉽지 않았습니다. 대규모 글로벌 임상 결과가 있어도 중국인 환자를 꼭 포함시켜야 하는 조항까지 있죠. 까다로운 규정이 많고 허가 심사도 어찌나 느린지 중국 식품의약국에 임상시험 승인을 신청해 허가받으려면 3~5년은 기본으로 걸린다는 얘기도 많았습니다.
이랬던 중국이 180도 돌변하자 세계 제약바이오업계가 중국 시장을 노리고 있습니다. 바이오시밀러는 고가의 항체의약품보다 가격은 저렴하지만 효과가 비슷하기 때문에 중국 정부도 적극적으로 지원하는 분위기입니다. 한국 바이오시밀러 개발사인 셀트리온과 삼성은 비슷한 시기 중국 진출을 선언했지만 전략은 다릅니다.
셀트리온은 중국 제약바이오회사와 합작법인을 설립하고 기술을 이전하는 방식을 택했는데요. 공장도 중국에 세워 현지에서 생산해 중국 환자에게 공급합니다. 그동안 중국 정부가 원했던 것이죠. 서정진 셀트리온 회장은 합작법인을 통해 1세대 바이오시밀러를 공동 개발하겠다는 계획도 밝혔습니다. 서 회장이 “소극적 협력이 아니라 적극적 협력”이라고 강조한 배경입니다.
반면 삼성은 기술이전 대신 중국 업체에 의약품을 공급하고 판매 로열티를 받는 판권계약을 맺었습니다. 중국 파트너사는 삼성이 개발한 임상 물질을 받아 환자에게 투약하고 허가, 판매, 마케팅, 유통을 담당합니다. 이런 방식은 초기 투자비용이 적고 기술 유출 우려가 없다는 장점이 있죠. 중국에 합작법인을 세워 투자했는데 기술만 빼먹고 내쫓기는 신세가 되면 안 되니까요. 삼성은 생산도 중국에서 하지 않고 삼성이 정한 의약품수탁생산(CMO)업체에 맡길 계획입니다. 삼성이 임상 물질과 생산을 통제할 수 있다 보니 임상 데이터의 품질이 높아진다는 설명입니다.
하지만 중국으로서는 삼성보다 셀트리온이 반가울 수밖에 없을 겁니다. 기술도 전수하고 공장도 짓겠다는 셀트리온을 적극 지원해줄 가능성도 있죠. 규제가 중요한 제약산업에서 중국 정부라는 우호군을 얻은 셀트리온과 손해보지 않고 위험을 최소화하는 삼성의 방식, 어느 쪽이 중국에서 성공할지 궁금해집니다.
“헤드셋 쓰셨죠. 이제 드론에 정신을 집중하세요. 잘 하셨습니다. 뇌파로 드론을 공중에 띄우는 데 성공했습니다.”지난해 처음 공개된 ‘뇌파 드론’은 한국뇌연구원의 명물이다. 대구시 뇌연구원을 방문한 사람들 대부분이 공중으로 드론을 띄우는 체험에 참여하고 있다. 이 기관에 비치된 기기는 드론만이 아니다. 정신을 집중하는 것만으로 움직이고 멈출 수 있는 미니 자동차도 있다. 알파파(안정적인 상태에서 나오는 뇌파)나 베타파(집중했을 때 나오는 뇌파) 등 뇌에서 나오는 전자기파의 변화를 감지해 활용한다는 게 뇌연구원의 설명이다.뇌에 칩 심으면 인식률 높아져뇌파는 터치(스마트폰)와 목소리(인공지능 비서)의 뒤를 잇는 전자기기 작동 수단으로 꼽힌다. 생각만으로 기기를 움직일 수 있기 때문에 지금까지 개발된 어떤 수단보다 조작이 간편하다. 지금은 전신마비 환자들의 재활 등에 제한적으로 활용되는 수준이지만 그 범위가 빠르게 넓어지고 있다. 20~30년 후엔 뇌파로 인터넷에 접속, 세계 사람들과 의사소통하는 수준까지 기술이 진화할 것이란 전망도 나온다.뇌파로 전자기기를 작동하는 기술은 BMI(Brain-Machine Interface)로 불린다. 기계(machine)와 뇌(brain)를 연결했다는 의미다. BMI 기술은 뇌에 마이크로칩을 심는 침습형과 모자나 헤드셋 형태의 장비로 머리 밖에서 뇌파를 측정하는 비침습형으로 나뉜다.역사는 침습형이 길다. 1990년 미국 에모리대 필립 케네디 교수 연구팀이 목을 제외하고 전신이 마비된 뇌졸중 환자의 머리뼈에 구멍을 뚫고 작은 칩을 삽입하는 데 성공하면서 관련 연구가 본격화했다. 2010년을 기점으로 뚜렷한 결과물들이 쏟아지고 있다. 뇌에 칩을 삽입한 전신마비 환자가 생각만으로 로봇팔을 움직여 초콜릿을 먹는 데 성공한 2012년 실험(미국 피츠버그대 앤드루 슈워츠 교수)이 대표적이다.최근엔 모자나 헤드셋 형태의 장비를 착용하고 머리 밖에서 뇌파를 측정하는 비침습형 BMI 기술에 대한 연구가 활발하다. 비침습형은 수술이 필요 없어 간편하지만 뇌파가 아닌 노이즈를 걸러내는 게 만만찮다. 이찬희 뇌연구원 선임연구원은 “비침습형 장비의 인식 정확도는 잘해야 90% 선”이라며 “체험이나 게임용으로는 무리가 없지만 ‘뇌파 휠체어’처럼 정확한 구동이 중요한 장비엔 활용하기 어렵다”고 설명했다.타이핑과 운전도 뇌파로BMI 기술을 개발하는 주체가 대학에서 기업으로 바뀌고 있는 점도 주목할 만하다. BMI를 산업흐름을 바꿀 ‘게임 체인저’라고 판단한 경영자들이 많아졌다는 뜻이다.마크 저커버그 페이스북 최고경영자(CEO)는 2017년 페이스북 개발자회의 ‘F8’에서 뇌의 언어중추를 해독하는 프로젝트를 시작했다고 발표했다. 생각만으로 1분에 100단어를 타이핑하는 게 이 프로젝트의 목표다.일론 머스크 테슬라 CEO 역시 BMI 기술에 큰 기대를 걸고 있다. 그는 2017년 미국 캘리포니아주에 뉴럴링크(Neuralink)라는 바이오 스타트업(신생 벤처기업)을 사재를 털어 설립했다. 사람의 뇌에 ‘뉴럴레이스’라는 칩을 이식해 컴퓨터와 연결하는 것이 이 회사의 목표다. 단순히 컴퓨터에 명령을 내리는 것에서 한발 나아가 사람의 생각을 파일처럼 업로드하거나 다운로드할 수 있어야 한다는 게 머스크 CEO의 설명이다.자동차 업계에선 닛산이 BMI의 선두주자다. 이 회사는 B2V(Brain-to-Vehicle)로 불리는 뇌파 운전기술을 연구 중이다. 뇌파를 측정하는 모자를 착용하면 차량이 운전자의 의도를 인식해 브레이크를 밟거나 핸들을 꺾는다. 운전자가 손발을 움직이는 것보다 0.2~0.5초 줄일 수 있다는 게 닛산의 설명이다.한국인이 만든 기업 중엔 실리콘밸리에 본사를 둔 뉴로스카이가 유명하다. 이 회사의 대표작은 염력 게임 ‘포스 트레이너’다. 세타파(고요한 정적 상태에서 나오는 뇌파)가 강해지면 게임 화면 속 공이 공중으로 떠오르고, 광선검에 불이 들어온다.뇌파가 ‘터치’와 ‘목소리’를 언제쯤 대체할지는 미지수다. 뇌파만으로 사람의 생각을 정확히 읽을 수 없다는 게 가장 큰 문제다. 머리 속으로 ‘드론아 날아라’라는 문장을 떠올리는 것만으로 드론이 움직이지 않는다는 얘기다.이찬희 선임연구원은 “숫자나 도형을 생각했을 때의 뇌파 변화는 쉽게 감지할 수 있지만 추상적인 문장을 떠올렸을 때는 해독이 만만찮다”며 “재활을 위해 BMI 의료기기를 쓰는 사람들도 측정기가 감지할 수 있는 ‘뇌파 언어’를 별도로 익히는 실정”이라고 말했다.송형석 기자 click@hankyung.com
투명인간은 영국의 공상과학소설 작가인 허버트 조지 웰스가 1897년 소설을 발표한 후 숱한 영화와 드라마의 소재로 쓰이고 있다. 내 옆에 있는 사람이 보이지 않게 된다는 설정이 매력적이기 때문이다. 최근엔 해리 포터 시리즈(사진)에 등장한 투명 망토가 이목을 끌고 있다. 일본 애니메이션의 거장 오시이 마모루의 공각기동대에도 해리 포터의 망토와 비슷한 ‘광학미채(光學迷彩) 슈트’가 나온다.소설 ‘투명인간’이나 영화 ‘할로우맨’처럼 사람을 투명하게 만드는 것은 불가능에 가깝다. 하지만 뒤집어쓰는 방식의 투명 망토는 현재 기술로도 제작이 가능하다는 게 전문가들의 설명이다. 빛 굴절률을 조절할 수 있는 소재는 메타물질의 힘이다.빛이 물체에 부딪혔을 때 나타나는 경우의 수는 세 가지다. 반사하거나 흡수하거나 굴절한다. 물체의 색깔을 결정하는 것도 광학적인 특성이다. 물체가 다른 색깔의 파장은 흡수하고 붉은 파장만 반사하면 사물이 붉게 보인다. 모든 빛을 반사하면 검게, 빛을 반사하지 않고 투과시키면 투명하다고 느끼게 된다. 메타물질은 빛의 굴절률을 조정하는 방식으로 투명 망토를 구현한다. 빛이 가리고자 하는 물체의 뒤로 돌아가게 하는 방법으로 물체가 없는 것처럼 보이게 한다.메타물질 투명 망토의 개념이 처음 등장한 것은 2006년이다. 데이비드 스미스 미국 듀크대 교수와 존 펜드리 영국 임페리얼칼리지 교수가 가능성을 언급했다. 초기엔 망토를 만들 만큼 메타물질을 크게 성형하는 게 문제였다. 메타물질의 크기가 ㎛(1㎛=100만분의 1m) 단위였다. 물체가 움직여 망토가 접히면 효과가 사라진다는 한계도 있었다.접거나 움직여도 투명 효과가 유지되는 기술은 2014년에 나왔다. 스미스 교수와 김경식 연세대 기계공학과 교수가 공동으로 개발한 메타물질은 탄성을 갖추고 있어 움직이는 물체를 안 보이게 하는 게 가능하다. 크기 문제도 조금씩 해결되고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI)이 지난해 7월 선보인 ‘금·은 나노소재 메타물질’은 대면적 유연한 기판 위에서 제작이 가능하고 열과 화학물질에도 강하다.송형석 기자 click@hankyung.com
한국생명공학연구원의 연구진이 초미세 플라스틱이 세포에 미치는 악영향을 실험동물인 제브라피시(zebrafish)를 이용해 검증했다. 제브라피시는 줄무늬가 있는 열대어로 인간과 세포 구조가 비슷해 배아의 발생 관련 연구에 널리 쓰인다. 초미세 플라스틱은 미세 플라스틱 중 크기가 1㎛(1㎛=100만분의 1m) 이하인 작은 조각을 의미한다.연구팀은 형광물질을 활용한 실험을 통해 초미세 플라스틱이 난막을 통과해 배아 내부에 쌓이는 것을 확인했다고 설명했다. 초미세 플라스틱이 집중적으로 축적된 곳은 배아에 영향을 공급하는 난황이었다. 이곳에 머물던 초미세 플라스틱이 신경과 각종 기관으로 조금씩 퍼져나갔다.제브라피시 배아를 전자현미경을 통해 세포 수준에서 관찰한 결과 미토콘드리아를 망가뜨리는 것으로 조사됐다. 미토콘드리아가 손상된 상태에서는 약한 독성이 있는 물질의 공격을 제대로 막아내기 어렵다는 게 연구진의 설명이다. 연구를 주도한 정진영 연구원은 “초미세 플라스틱이 독성을 유발할 수 있음을 보여주는 결과로 향후 깊이 있는 추가조사가 필요하다”고 말했다. 이번 연구는 과학전문 저널인 나노스케일에 실렸다.
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