'2020 바이오 R&D 세미나' 개최
최근 서강대 생명과학과 김성룡 교수가 이끄는 연구진은 세계 최초로 클로렐라(chlorella)에서 항암면역 단백질을 발현시키는 데 성공했다. 클로렐라는 식물성 플랑크톤으로서 녹조류에 속하는 미세조류다. 분화 속도가 워낙 빠르고 단백질과 지질을 합성하는 능력까지 있어서 바이오디젤이나 식품 보조제 원료로 널리 사용되고 있다.
백혈병 등의 치료에 쓰이는 항암면역증강 단백질인 ‘hG-CSF’를 식물에서 발현시킨 것은 이번이 처음이다. 그동안은 동물이나 미생물에서만 이 단백질을 얻을 수 있었다는 것이 연구진의 설명이다.
동물보다 식물에서 의약품 원료를 얻을 때의 장점은 안전하고 신속하다는 점이다. 안전성의 경우 사람과 가축 공통 전염 바이러스나 광우병 같은 희귀 난치성 질병을 일으키는 독성물질들이 식물에서는 발견할 수 없다는 점을 들 수 있다.
속도와 비용 역시 식물을 활용하는 것이 훨씬 유리하다. 동물에서 의약품 원료를 확보하기까지는 보통 8주 정도가 걸리지만, 식물을 이용하면 1주 정도면 가능하다는 것이 김 교수의 설명이다. 세포 배양 비용도 동물성 원료를 사용하는 것에 비해 100분의 1 수준까지 낮출 수 있다.
그러면 최근 심각한 유행성 바이러스인 코로나19 예방에도 사용할 수 있는 식물성 백신의 개발도 가능할까? 이에 대해 김 교수는 “식물 백신의 생산방법은 동물 세포배양을 통한 생산방식과 달리 식물의 재조합 단백질을 이용하기 때문에 매우 다양하다”라고 소개했다.
김 교수의 설명에 따르면 많은 식물 종들이 유전자 조작이 가능한 수준까지 분석되고 있으며, 관심 유전자를 도입하여 다양한 조직과 기관에서 높은 수율로 발현시키는 것이 가능해지고 있는 것으로 나타났다. 또한 “향후 상품화의 최대 관건은 단백질 발현 효율”이라고 강조하며 “연구진은 상품화를 위해 지금보다 발현 효율을 10배 높이는 것을 목표로 후속 연구를 진행하고 있다”고 밝혔다.