[지디넷코리아]지난 13일 MS 빌 게이츠 회장 부부가 운영하는 '빌 & 멜린다 게이츠 재단'이 합성생물학 연구에 4250만 달러의 보조금을 지원한다고 밝혔다. 합성생물학은 자연 상태의 유기체를 인공적으로 합성하는데 성공해 최근 주목받고 있는 분야다.

이번에 지원된 보조금은 UC버클리, 원월드 헬쓰(OneWorld Health) 연구소, 캘리포니아 알바니에 위치한 신생업체인 아미리스 바이오테크놀러지에게 지원돼 유전적으로 변형된 박테리아를 이용해 말라리아 치료제인 알테미시닌(artemisinin)을 생산하는데 사용될 예정이다.

그러나 이 연구는 아직 시작 단계에 불과하다. 아미리스를 비롯한 기구들은 이론상으로 이번 프로젝트 연구를 통해 합성 알테미시닌에 사용된 분자 구조 또는 전구체 등을 이용해 몇 가지 유형의 새로운 약품을 생산해 내는 것이 가능하지만 이는 현실과는차이가 있다.

아미리스의 창립멤버인 잭 뉴먼은 "지금까지는 전구체의 대량 생산이 가능한 미생물 종류를 처리해왔지만 이제는 전구체라는 중요한 해결책을 갖게 됐다"며 "이를 이용해 항암제나 항바이러스, 산화방지제 등의 분야에 활용될 수 있다"고 말했다.

노벨상 수상자인 스티븐 추를 비롯한 전문가들은 합성생물학 기술이 연료 개발에도 활용될 수 있을 것으로 보고 있다. 한편 아직 시작단계인 캠브리오(Cambrios)기술의 경우 전자 산업에서 이용하는 합성물 생산에 유전자를 조작한 박테리아를 활용하고 있다.

합성생물학 분야의 선구자로 불리는 제이 키슬링 UC 버클리 교수는 이 기술이 독성을 제거하거나 사린 같은 독성 강한 신경가스 같은 독극물들을 중화시키는 데에도 활용될 수 있을 것이라고 말했다. 이와 관련해 12월 중에는 방사능 물질을 제거할 수 있는 유기체에 대한 내용이 소개될 예정이다.

키슬링 교수는 "박테리아는 복잡한 분자를 생산하는데 효과적"이라고 설명했다.

합성생물학은 알테미시닌에서처럼 자연적으로 발생한 신진대사 경로를 이용해 효모같은 박테리아의 유전적 코드를 대장균에 접목시키기도 한다. 대부분 대장균이 해로운 물질이라고 생각하지만 분자 생물학자들은 대장균이 유전적 결과가 확실하게 나타나고 30분안에 다른 개체를 만들어 낼 정도로 번식력이 빠르기 때문에 이들을 '작업마(workhorse)'라고 부르기도 한다.

하지만 복합물이 여전히 생물학적인 방법으로 생산되기 때문에 생산과정은 합성적이지 못하다. 본래 '합성'이란 말은 이런 복합물이 자연에서는 흔히 발견할 수 없는 유전적 코드를 지닌 유기체로부터 만들어진데서 유래됐다. 일부 업체들이 이 방식을 이용해 제품을 생산하고 있긴 하지만 상대적으로 산출되는 분자는 작은 편이다.

하지만 이 연구가 성공한다면 제약 업계에 큰 변화를 가져올 것으로 보인다. 알테미시닌은 동남 아시아 망그로브 늪에서 자생하는 쑥의 일종인 식물에서 추출한 물질이다. 치료에 탁월한 것으로 알려졌으나 아직 고가인 것이 사실이다. 통계에 따르면 이 제품을 70%의 아프리카 말라리아 환자에게 공급하는데만도 대략 10억 달러가 소요된다.

뉴먼은 "수요를 감당하려면 로드 아일랜드 주 정도의 땅에 이것을 재배해야 할 것"이라고 말했다. 이 식물의 재배기간은 대략 6개월이 소요된다.

인공적으로 재배된 알테미시닌의 생산비용은 절반으로 줄어들게 된다. 게다가 알테미시닌의 1회 복용량은 훨씬 일정한 편이고 생산도 불안한 정치상황이나 삼림 벌채 등에 영향을 거의 받지 않을 것이다. 실제로 이런 문제는 열대 지역 국가에서 일어나고 있으며 이곳에서도 많은 최신 약품들의 원료가 생산되고 있다.

이들 3기구는 지원금을 이용해 불순물 제거 작업에 착수, 향후 생산 작업에 나설 계획이다. 키슬링 교수는 연구개발 분야를 담당하며, 원월드 헬쓰 연구소는 규제완화를 책임지게 되고 아미리스는 생산 분야에 집중하게 된다. UC버클리는 연구소는 이번 프로젝트를 위해 자체 보유기술을 로열티 없이 라이선스할 계획이며 아미리스는 일정한 비용으로 약품을 생산하게 될 것이다.

현재로써 알테미시닌 연구는 단지 중간 정도에 이르렀을 뿐이다. 이 제품이 말라리아에 효과가 있는 것은 사실이지만 가격은 여전히 비싸다. 하지만 이 연구를 지원하는 차기 프로젝트에 약의 생산원가를 낮추기 위한 유전자 분별도 수반된다면 이 연구도 완성될 것으로 보인다. @