[파이낸셜뉴스] 환경부 소속 국립생물자원관은 자생 송편버섯 균사체를 증식한 배양액이 동물의 근육세포 보호에 효과가 있는 것을 확인했다고 10일 밝혔다. 국립생물자원관은 지난해부터 김승영 선문대 교수 연구진과 공동으로 자생 버섯의 효능을 탐색하는 과정에서 송편버섯 배양액이 외부 스트레스에 의해 근육세포가 죽는 것을 막고, 나아가 세포의 증식을 촉진하는 것을 확인했다. 송편버섯의 배양액은 세포사멸을 촉진하는 카스파제(Caspase) 3과 9의 단백질을 95% 이상 감소시키고 세포사멸을 억제하는 비씨엘(Bcl)2 단백질을 2배 이상 증가시키는 것으로 나타났다. 국립생물자원관은 이번에 확인된 송편버섯 배양액의 근육세포 보호 효과의 특허를 올해 5월 24일에 출원했다. 지난해에는 송편버섯 배양액이 염증유발인자인 산화질소의 합성효소(iNOS)를 90% 이상 억제하는 효과를 확인해 특허를 출원한 바 있다. 송편버섯은 버섯대가 없는 반원형의 생김새가 송편을 닮았으며 주로 죽은 활엽수에서 자라는 목질의 버섯으로 인공 대량배양이 가능하다. 국립생물자원관은 이 버섯의 산업적 활용을 위해 추가적인 효능과 활성물질을 밝히기 위한 후속 연구를 진행할 계획이다. 김창무 국립생물자원관 생물종다양성연구과장은 "이번 연구결과는 관심을 받지 못하는 자생생물의 새로운 가치를 발굴한 좋은 예시"라며"우리나라에 존재하는 생물자원이 산업적으로 활용될 수 있도록 발굴과 응용 연구를 위해 더욱 노력할 것"이라고 강조했다. leeyb@fnnews.com 이유범 기자

【파이낸셜뉴스 안동=김장욱 기자】 경북도가 세포배양식품 규제자유특구에 신규 지정돼 북부권 푸드테크 산업벨트 구축, 신산업 생태계 조성, 의성 산업도시 성장판 구축 실현에 도움이 될 것으로 기대된다. 경상북도는 4월 30일 제13차 규제자유특구위원회에서 '경북 세포배양식품 규제자유특구'가 심의·의결돼 신규 지정이 최종 확정됐다고 1일 밝혔다. 이에 따라 경북은 2019년 포항 배터리 리사이클링, 2020년 안동 산업용 헴프, 2021년 김천 스마트 그린물류, 2022년 경산 전기차 무선 충전에 이어 전국 최다인 5번째 규제자유특구가 출범했다. 세포배양식품은 세포·미생물의 배양 등 새로운 기술을 이용해 얻은 것으로 만든 식품을 의미한다. 미래 식량부족 및 가축전염병 확대 등으로 인한 식량위기에 대응할 대체식품으로 세포배양식품이 주목받고 있다. 또 동물 도살을 거치지 않고 식품을 제조할 수 있어 동물복지 측면에서도 강점이다. 컨설팅기업 AT Kearney에 따르면 전 세계 육류시장은 2025년 1조2000억달러에서 2040년 1조8000억달러로 증가하며, 이중 배양 식품은 35%를 점유할 것으로 전망되는 고성장 산업이다. 이철우 지사는 "경북의 규제자유특구는 그간 시도된 바 없는 새로운 아이템으로 지역경제를 넘어 국가 경제를 견인하고 있다"면서 "이번 의성의 세포배양식품 특구 지정은 푸드테크산업의 전환점이 될 역사적 첫걸음이다"라고 강조했다. 세포배양식품 특구는 오는 6월부터 2028년 12월까지 4년 7개월간 총사업비 199억원 규모로 의성군 바이오밸리산업단지 일원에서 혁신기업 10개사가 참여해 세포배양식품 상용화 실증을 수행한다. 세포배양식품 규제자유특구는 2가지 세부 사업으로 구성된다. '세포은행 구축'으로 스마트 축사와 연계해 살아있는 동물과 당일 도축한 원육에서 고순도 세포를 추출하고 다양한 세포를 세포은행에 보관·관리해 제조품질 관리 기준을 수립한다. 또 '대량생산 및 상용화 실증'으로 배양육 대량생산에 필요한 3D 프린팅 및 배양육의 맛·식감을 위한 식품 첨가물 등 상품성 있는 세포배양식품 개발 및 실증을 수행한다. 한편 도는 특구를 통해 △북부권 푸드테크 산업벨트 구축 △전후방 세포배양 산업생태계 조성 △군 단위 혁신성장 거점 구축을 실현할 계획이다. gimju@fnnews.com 김장욱 기자

세포배양 식품 원료 개발 기업 '심플플래닛'과 생체비전 인공지능(AI) 로보틱스 기업 '로보스'가 각각 투자유치에 성공했다. 18일 벤처캐피탈(VC) 업계에 따르면 최근 심플플래닛은 80억원 규모의 프리시리즈A 투자를 유치했다. 이번 투자에는 포스코기술투자, 디씨피프라이빗에쿼티, 이지홀딩스, 엠와이소셜컴퍼니(MYSC), 현대기술투자, 프롤로그벤처스, 패스파인더에이치, 은행권청년창업재단(DCamp), 삼호그린인베스트먼트 등이 참여했다. 지난 2021년 설립된 심플플래닛은 지속 가능한 미래 식품 원료(배양육)를 연구·개발해 인류가 직면한 기후 위기와 식량 안보 문제를 해결하고자 하는 기업이다. 원천 기술인 '부유세포주화 개발 플랫폼'을 비롯해 다양한 개체의 원료를 생산할 수 있는 소, 닭, 돼지, 어류 등 13종의 부유 특화 세포주를 보유했다. 로보스도 최근 70억원 규모의 프리시리즈A 투자를 유치했다. 이번 투자에는 농협은행, NH투자증권을 비롯해 경남벤처투자, JCH인베스트먼트, 기술보증기금, 디티앤인베스트먼트, CKD 창업투자, 퓨처플레이, 비전벤처파트너스 등이 참여했다. 2022년 설립된 로보스는 형태가 각각 다른 생체물을 로봇으로 제어할 수 있는 기술을 보유한 스타트업이다. 딥러닝 기법으로 학습시켜 자체 개발한 '생체비전 AI 기술(RBS)'과 '하이브리드 로봇 시스템'이 상호 연계돼 구동한다. 로보스가 개발한 이 기술은 다양한 산업 영역에서 적용 가능하다는 게 특징이다. 이에 따라 지난 8월 '도축장 무인화 로봇 및 도축 공정 자동화 시스템'은 중소벤처기업부의 '딥테크 팁스(TIPS)'에 최종 선정되기도 했다. 회사는 이번 투자를 바탕으로 다양한 산업 현장에서 적용할 수 있는 로봇 자동화 기술을 확대한다는 계획이다. 장유하 기자

[파이낸셜뉴스]  리서치알음은 23일 아미코젠에 대해 정부의 바이오 육성에 따라 세포 배양 배지 양산이 임박해 수혜가 기대된다고 분석했다. 이에 주가전망은 '긍정적', 적정 주가는 현 주가 대비 상승여력 30.8%을 더한 1만 5200원을 제시했다. 김재무 연구원은 " 2023년 5월 정부는 반도체, 디스플레이, 이차전지에 이어 ‘바이오’ 분야를 첨단전략산업으로 신규 지정했는데, 이는 尹정부의 바이오 육성 의지가 엿보이는 부분“이라며 ”동사는 2020년 9월부터 `바이오 소부장 연대협력 협의체’에 참여했으며, 세포배양 배지 생산 공정기술을 국산화해 테스트 중이어서 주목을 당부한다“라고 밝혔다. 이어 “세포 배양 배지는 바이오 의약품 원료 생산을 위한 필수 재료로 암, 당뇨병, 관절염 및 기타 비전염성 질병 치료를 위해 그 수요가 급증하고 있는 품목”이라며 “동사는 배지 양산이 2024년 초 가능할 것으로 판단돼 관심을 기울여야 한다”라고 부연했다. 동사는 유전자 진화기술(Molecular gene evolution)과 효소고정화 기술을 보유한 바이오 의약 소재 전문기업으로 2000년 5월 설립됐다. 2013년 코스닥에 상장했으며 세파계 항생제 원료 제조에 필요한 효소를 비롯해 다양한 제약용 특수효소를 개발 및 상용화했다. 이는 기존 화학 합성법으로 생산되던 의약품 원료 물질을 생물학적 방법으로 생산하는 친환경 기술이다. 이후 단백질 정제용 레진(Resin)과 미생물 배양용 배지(Media,먹이)국산화를 통해 글로벌 바이오 소재 개발사를 목표로 하고 있다. 최근 바이오시밀러 시장의 경쟁 심화로 의약품의 약가가 하락했다. 이에 원가절감이 더욱 중요해지면서 바이오 원부자재의 국산화 필요성이 증가하고 있다. 리서치알음은 동사의 공장은 송도에 위치해 운송이 중요한 배지의 특성상 수입 배지보다 가격경쟁력이 있을 것으로 판단했다. 김 연구원은 “국내에 글로벌 Top 수준의 바이오 CMO 기업들과 다수의 첨단바이오의약품(세포·유전자치료제, 줄기세포치료제 및 유전자치료제) 기업들이 위치하고 있다”라며 “송도에 수많은 바이오 생산시설이 지어지고 있어 동사의 수혜가 예상된다”라고 언급했다. 실제 세포 배양 배지는 배양공정에 사용되며 바이오의약품의 모든 생산과정에서 필요한 세포의 성장 물질이자 영양분이다. 동사는 2020년부터 국내 최대 바이오의약 기업 두 곳이 수요기업으로 참여한 231억원 규모 ‘바이오의약품 배지 국산화’ 국책과제에 선정돼 개발을 진행했다. 이후 2020년 09월 배지 생산 기술을 보유한 미국 아티아바이오(Artiabio)와 조인트 벤처인 비욘드셀을 설립했으며 Artiabio로부터 배지 생산 기술을 도입했다. 리서치알음에 따르면 아미코젠의 배지는 경쟁사 대비가격이 저렴한 것이 가장 큰 장점이며 글로벌 수준의 품질을 확보한 것으로 파악된다. 국내 CDMO(Contract Development and Manufacturing Organization) 기업들과 테스트를 지속해서 진행하고 있으며 동사의 배지를 여러 차례 테스트 한 결과 고객사들의 피드백은 긍정적인 것으로 파악된다는 진단이다.  김 연구원은 “송도에 위치한 동사의 배지공장은 연말까지 완공될 예정이며 2024년 1분기 준공될 예정인데, CAPA는 분말 기준 105톤, 액상기준 416만L 규모”라며 “이는 국내 수요의 3분의 1 수준이다. 대량 생산시설이 없어 계약이 어려웠으나 내년 1분기말 유의미한 매출이 발생 가능할 것으로 판단된다”라고 설명했다. kakim@fnnews.com 김경아 기자

[파이낸셜뉴스] 풀무원이 미국 세포배양 해산물 제조 스타트업 블루날루(BlueNalu)와 전략적 파트너십을 강화하고 국내 세포배양 해산물 사업 선점을 가속화한다. 풀무원은 어류 세포를 배양해 해산물을 생산하는 혁신식품기업 블루날루와 전략적 파트너십 강화 업무협약을 체결했다고 5일 밝혔다. 풀무원은 지속가능한 미래 먹거리 사업을 추진하기 위해 지난 2019년 8월 블루날루와 세포배양 해산물 사업에 관한 업무협약을 체결하고 세포배양 해산물 혁신 신제품의 국내 도입을 위해 상호 협력해 왔다. 블루날루는 2018년에 미국 캘리포니아주 샌디에이고에서 창립한 스타트업으로 세포배양 해산물의 대량생산 및 상용화를 목표로 하고 있다. 세포배양 해산물은 어류에서 채취한 줄기세포를 생물반응기를 통해 배양한 후 3D프린팅 과정을 거쳐 용도에 맞는 형태의 식품으로 만들어진다. 블루날루는 참다랑어를 포함한 다양한 어종의 세포배양 해산물 생산기술 개발을 완료하고 현재 미국 내 상용화를 위한 인증을 준비 중이다. 풀무원과 블루날루는 이번 전략적 파트너십 강화를 통해 '세포배양 해산물 소비자 선호도 및 관련 시장 트렌드에 대한 연구', '세포배양 해산물의 판매를 위한 승인 및 인증 관련 규제 대응', '한국 내 세포배양 해산물 출시, 판매, 유통망 관리에 관한 전략 개발'의 3개 영역에서 지속적이고 구체적인 협력을 추진하기로 약속했다. 풀무원기술원 이상윤 원장은 "세포배양 해산물은 전세계적인 해산물 공급 부족과 수산 및 양식으로 인한 지구환경 문제를 해결할 수 있는 혁신적인 푸드테크 신기술"이라며 "이번 전략적 파트너십 강화를 통해 풀무원의 지속가능한 미래 먹거리 푸드테크 사업 선도 지위를 더욱 공고히 하고 세포배양 해산물 혁신제품을 가까운 미래에 선보일 예정"이라고 말했다. 블루날루 루 쿠퍼하우스 CEO는 "지속가능 수산업의 미래 비전을 공유하는 풀무원과 파트너십을 강화하게 되어 기쁘다"라며 "양사는 세포배양 해산물 상용화를 통해 건강하고 안전한 해산물을 소비자들에게 제공하기 위해 지속적으로 협력할 것"이라고 말했다. jhpark@fnnews.com 박지현 기자

[파이낸셜뉴스] 연골은 뼈와 뼈 사이에 마찰이 생기는 것을 방지하는 역할을 한다. 높은 체중 부하 및 섬유 연골의 증가와 같은 이유로 연골이 손상되면 관절염이 생기며 일상에 큰 지장을 준다. 연골 결손 초기에는 스테로이드성 진통소염제, 히알루론산 주사 등을 사용하고, 진행 정도에 따라 자가 연골세포 이식, 미세 골절술 등으로 재생을 유도한다. 이 가운데 서울대병원 정형외과 한혁수 교수팀은 새로운 형광 표지자를 사용해 분리한 고기능성 중간엽줄기세포의 분리배양 기술을 통해 우수한 연골 재생 치료 효능을 분석한 결과를 도출했다고 10일 밝혔다. 중간엽줄기세포(MSC)는 수정란이 분열해 생긴 중배엽에서 분화된 골조직, 지방조직, 골수의 기질 등에 존재하는 줄기세포로 연골 재생을 위한 대표적인 세포 공급원이다. 그러나 이 세포의 기능은 세포 배양 조건, 기증자 연령 및 모집단의 이질성에 따라 달라질 수 있으므로 품질관리가 중요하다. 하지만 이러한 줄기세포 기반 세포치료제의 경우 계대배양(세포 증식을 위해 새로운 배양접시에 옮겨 세포의 대를 계속 이어서 배양) 공정 표준화 및 품질관리의 부재, 장기간 배양 시 줄기세포 성능 저하 등의 한계가 존재했다. 이러한 한계를 극복하기 위해 서울대병원 한혁수 교수팀과 셀투인 공동 연구팀은 줄기세포 기능과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려진 세포 내 대표적 항산화 인자인 글루타치온의 세포 수준을 모니터링할 수 있는 새로운 형광 표지자를 이전에 개발한 바 있다. 이를 활용해 연구팀은 글루타치온 수준에 따라 고기능성 중간엽줄기세포를 선택적으로 분리할 수 있는지 여부를 조사하고, 높은 글루타치온 수준을 가진 고기능 중간엽줄기세포의 연골 형성 가능성을 평가해 생체 내에서 연골 결함을 복구할 수 있는지 확인하고자 했다. 이에 연구팀은 형광 표지자를 사용해 글루타치온 수준에 따른 중간엽줄기세포의 기능을 확인하기 위해 줄기세포의 특이적 마커 발현, 이동능, 콜로니 형성능 및 산화스트레스 저항능을 통해 평가했다. 또한 연골 분화 기능을 평가하기 위해 연골 분화 유도시험을 통해 연골 분화 관련 인자들의 발현 및 3차원 배양을 진행했다. 그 결과, 글루타치온 수치가 높은 중간엽줄기세포에서 우수한 줄기세포능 및 연골분화능을 확인했다. 이어 연구팀은 앞서 글루타치온 수치에 따라 선택적으로 분리한 고기능성 중간엽줄기세포의 생체 내 연골재생능을 평가하기 위해 토끼 연골결손모델을 사용해 줄기세포를 관절 내 주사했고, 조직학적 분석을 수행했다. 분석 결과, 글루타치온 수치가 높은 중간엽줄기세포만이 주변 조직과의 향상된 결합성 및 초자연골(관절연골의 주성분)로의 재생을 보였다. 초자연골 재생 정도를 평가하는 O’Driscoll scoring에서 글루타치온 레벨이 높은 고기능성 중간엽줄기세포를 주입한 그룹에서 우수한 초자연골 재생이 관찰됐다. 이는 향후 고기능성 중간엽줄기세포 분리배양 기술을 통한 연골 재생 치료의 효과를 향상시킬 수 있는 가능성이 열린 것이라고 연구팀은 설명했다. 정형외과 한혁수 교수는 “이번 연구를 통해 새로운 형광 표지자를 사용해 고기능성 줄기세포 분리배양의 가능성 및 분리된 고기능성 줄기세포가 우수한 초자연골 재생 효능을 보여주는 것을 확인했다”며 “이는 줄기세포치료제 개발의 한계인 품질관리를 가능하게 하고 더 나아가 연골 재생 치료 효능이 높은 고기능성 줄기세포의 대량 배양 기술 개발에서 유효성 평가를 위한 객관적 지표로 사용할 수 있게 된 의미 있는 결과로, 연골 재생 치료를 위한 줄기세포치료제의 효과적 임상 적용에 한 발짝 더 나아가게 만든 연구”라고 연구의의를 밝혔다. camila@fnnews.com 강규민 기자

[파이낸셜뉴스] 한림대 춘천성심병원이 국내 최초로 우주에서 암세포를 배양하고 항암제 반응을 관찰해 세포와 약물의 기전을 밝히는 귀환형 연구 위성체 개발에 나선다. 이번 위성체 개발 연구는 과학기술정보통신부가 지원하고 한국연구재단이 운영·관리하는 ‘2023년 STEAM 연구사업 신규과제’에 최종 선정됐다. 연구 기간은 2023년 4월부터 2027년 12월까지 4년 9개월이다. 26일 한림대학교춘천성심병원에 따르면 이비인후과 박찬흠 교수팀은  2027년 발사 예정인 귀환형 인공위성 플랫폼 ‘바이오렉스’에 △3차원 미세유체 타깃 세포배양 시스템 △타깃 세포 배양용 바이오 하이드로겔 △우주 의약품 개발을 위한 약물 자동화 평가 시스템 △귀환형 바이오 모듈 시스템을 개발해 탑재시킬 계획이다. 이 연구는 우주 궤도에서는 암세포를 배양하고 무중력 환경 아래 암세포 양상 관찰 및 항암제 반응성 분석을 통해 지상국에서 과학데이터를 받아 1차로 분석을 한다. 일정 시간 이후에는 위성체를 다시 지구로 귀환시켜 정밀 유전자 분석을 통해 우주 환경에서의 암세포와 미세중력 및 우주 약물 효용성의 기전을 밝히는 아주 중요한 연구를 한다. 연구가 성공적으로 이뤄진다면 국내 최초의 귀환형 우주의생명공학 플랫폼을 통해 우주 의약품을 개발할 수 있다. 박 교수는 “이번 연구를 계기로 우주의생명공학 분야를 발전시켜 국내 우주산업 관련 대학과 연구소, 산업체, 공기관과의 인프라를 형성하고 국내 우주산업의 새로운 장을 열겠다”며 “인재 양성은 물론 참여 연구원들의 전문성을 제고해 다양한 융복합 연구를 이뤄낼 것이고 이는 우주산업의 원동력이 될 것으로 기대한다”고 말했다. 박 교수는 현재 차세대중형위성개발사업 중형위성 3호에 탑재될 바이오캐비넷(바이오 3D 프린터 및 줄기세포 분화 배양기)을 개발 중이다. 이는 우주인의 가장 흔한 질병인 심혈관 연구를 위한 탑재체이다. 바이오캐비넷은 누리호에 탑재돼 2025년 발사 예정이다. 바이오캐비넷에는 두 종류의 바이오 모듈이 탑재된다. 첫 번째 바이오 모듈은 우주에서 역분화 심장 줄기세포 바이오 3D 프린팅을 통한 심장 모사체의 박동 및 세포 생존을 관찰한다. 두번째 바이오 모듈은 편도 유래 줄기세포의 혈관 세포 분화 및 관찰을 한다. 이러한 기반 연구를 통해 미래에는 우주인에게 치명적인 심혈관 치료가 우주에서 가능할 것으로 기대된다. 이비인후과 의사로서 바이오 3D 프린터와 조직공학을 연구하던 박찬흠 교수는 2018년 바이오 큐브위성 및 ISS 국제공동개발연구에 참여한 연구 경험을 바탕으로, 바이오캐비넷 개발 연구뿐만 아니라 이번 귀환형 우주 재생의학 연구 위성체 개발 연구까지 진행하게 됐다. 박찬흠 교수의 추후 스페이스 바이오 분야의 연구 계획으로 위성체에서 약물 및 조직공학 제형을 제작해서 귀환할 수 있는 바이오팩토리, 1년 이상 장기간 심우주를 비행하면서 미생물의 미세중력 및 우주 방사선에 생물학적 변화를 관찰할 수 있는 바이오딥, 달 착륙선을 통해 달에서 달 먼지 등의 달에서의 인류를 위협하고 있는 환경 연구를 위한 바이오루나(BioLunar) 등의 연구를 계획하고 있다. camila@fnnews.com 강규민 기자

[파이낸셜뉴스] 마이크로디지탈이 장중 강세다. 프레스티지바이오파마가 미국 행정부의 암정복 프로젝트에 합류했다고 이날 보도자료를 통해 밝힌 가운데 세포배양시스템 공급 사실이 부각된 결과로 풀이된다. 18일 오후 1시 24분 현재 마이크로디지탈은 전 거래일 대비 9.39% 오른 7690원에 거래되고 있다. 프레스티지바이오파마는 이날 조 바이든 미국 대통령이 추진하는 암정복 프로젝트 '캔서문샷(Cancer Moonshot) 프로젝트’에 참여하게 됐다고 밝혔다. 이 프로젝트의 공공, 민간 협력기구인 '캔서X'는 프레스티지바이오파마의 자체 고유표적물질 'PAUF 단백질' 인자에 기반한 췌장암 치료 생태계 구축 전략이 캔서문샷의 취지와 부합한다고 판단했다. 향후 프레스티지바이오파마는 미국 정부의 지원과 캔서X멤버들과의 네트워킹을 바탕으로 췌장암 항체신약 'PBP1510'과 췌장암 진단키트 개발 및 상용화에 더욱 속도를 올린다는 계획이다. 이번 미국 캔서문샷 프로젝트 합류는 코스피 상장사이자 항체신약 개발 기업으로는 국내 최초다. 이에 따라 프레스티지바이오파마는 이날 장중 가격제한폭(30.00%)까지 올라 상한가 거래 중이다. 마이크로디지탈은 세포배양시스템 및 의료용 정밀진단 제품을 판매하고 있다. 이 회사는 앞서 지난 2021년 프레스티지바이오파마에 일회용 세포배양시스템과 일회용 세배양백을 공급한다는 판매 계약을 공시한 바 있다. 마이크로디지탈 측은 최근 사업보고서를 통해 "당사의 주요 매출처는 프레스티지바이오파마코리아 주식회사로서 2022년 매출의 54.3%를 차지하고 있다"고 밝혔다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 조직마다 다른 골격계의 산소 농도를 반영할 수 있는 세포배양 시스템이 개발됐다. 연세대 의과대학 의학공학교실 성학준 교수, 하현수 강사, 김혜선 연구원 연구팀은 산소 농도에 따라 다른 분화 양상을 보이는 골격계 세포를 실제와 같이 배양할 수 있는 시스템을 만들었다고 24일 밝혔다. 산소는 신체 에너지 생산과 세포 분화 등에 관여한다. 대기 산소 농도는 21%이지만 체내에 들어와 폐와 혈관을 거쳐 신체 각 조직으로 퍼지면서 농도는 2~10%로 떨어진다. 골격계에서는 혈관 유무에 따라 조직마다 산소 농도가 다르다. 혈관이 없는 연골은 낮은 산소 농도를 가지는 반면 혈관이 존재하는 뼈 조직은 높은 산소 농도를 지닌다. 골격계 중 뼈 사이 공간을 채우고 있는 골수에서 유래한 중간엽줄기세포는 뼈와 연골 등으로 분화 가능한 생체 줄기세포 중 하나다. 중간엽줄기세포는 산소 농도에 민감한 만큼 다양한 산소 농도에서 중간엽줄기세포의 분화를 확인하는 연구가 진행되고 있다. 하지만 인체 혈관구조 모방이 힘들어 산소 농도에 민감한 실제 환경을 완벽하게 구현하기 힘들다는 한계가 있다. 연구팀은 다양한 산소 농도를 반영할 수 있는 세포배양 시스템을 개발하고 유효성을 확인하는 실험을 실시했다. 먼저, 컴퓨터 시뮬레이션 기술인 전산유체역학과 함께 젤라틴 기반 고분자 물질인 하이드로겔을 활용해 세포배양 시스템을 만들었다. 개발 시스템에서는 과산화수소가 촉매와 만나 산소와 결합하고 수소와는 분리하는 산화환원을 일으켜 산소가 만들어진다. 산소는 배지를 지나 하이드로겔 안에서 확산해 다양한 산소 농도를 갖춘 공간 구성을 띈다. 세포배양 시스템 공간은 실제 신체 산소 농도의 상대 비율에 따라 높음(42.72%), 중간(17.33%), 낮음(9.67%)으로 구분했다. 여기에 배양한 세포들은 주변 화학 성분 농도 차이를 인식하고 이동하는 주화성 원리에 따라 스스로 배양 가능한 산소 농도를 찾아 이동한다. 다양한 산소 농도 공간을 갖는 시스템에 연골세포와 골세포를 각각 배양했을 때 실제와 같이 연골세포는 낮은 산소 농도로 골세포는 높은 산소 농도로 이동했다. 이어 골수 유래 중간엽줄기세포를 배양시스템 내 배양했다. 낮은 산소에서 배양했을 때는 연골세포로 높은 산소에서는 골세포로 분화하는 것을 확인했다. 저산소 중간엽줄기세포는 배양 시작 7~14일에 연골세포를 거쳐 골 분화로 이어졌다. 이렇게 중간엽줄기세포, 연골세포, 뼈로 이어지는 분화 과정을 ‘연골내 골분화’라고 한다. 고산소 중간엽줄기세포는 그대로 골세포에서 골로 분화하는 ‘막내 골분화’를 거쳤다. 골수 유래 중간엽줄기세포를 연골, 골조직에 이식한 후에 실제 조직 분화와 세포배양 시스템 분화와 비교하며 개발 시스템의 유효성을 검증했다. 연골과 뼈(두개골)에 이식한 골수 유래 중간엽줄기세포는 각각 연골내 골분화, 막내 골분화를 겪으며 세포배양 시스템 분화와 같은 양상을 보였다. 성학준 교수는 “이번에 개발한 세포배양 시스템은 골다공증, 관절염 등 골격계 질환에서 산소를 이용한 치료법 개발에 큰 도움될 것”이라며 “활용 범위가 골격계에 그치지 않고 심장, 폐, 뇌 등 다양한 기관 연구에 활용할 수 있는 확장성이 장점”이라고 말했다. camila@fnnews.com 강규민 기자

[파이낸셜뉴스] 식물세포 플랫폼 기술 기업 바이오에프디엔씨는 한국생명공학연구원 전북분원과 공동 연구개발을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다. 21일 바이오에프디엔씨에 따르면 이 회사는 이날 생명연 전북분원과 식물세포 배양 기술 및 식물인공세포자원의 장기 보존을 위한 공동 연구개발 MOU를 체결했다. 바이오에프디엔씨는 식물세포주 설계 기술 및 식물세포주 동결보존 기술을 보유하고 있다. 식물인공세포자원의 장기 보존 기술을 개발하고, 식물세포주 뱅킹 시스템을 구축해 모세포 장기 보존과 희귀 식물 및 멸종 위기 식물종의 자원 보존에 나설 계획이다. 아울러 상호 연구협력을 통해 식물인공세포자원의 가치 제고 및 산업적 활용을 촉진할 방안이다. 바이오에프디엔씨와 MOU를 체결한 생명연은 우리나라 유일의 바이오 전문 연구기관으로 생명과학기술 분야 연구개발을 목적으로 1985년 설립된 정부출연 연구기관이다. 생명연 전북분원 생물자원센터(KCTC)는 국가 대표 생물자원은행을 구축, 운영하고 있다. 다양한 식물인공세포자원의 산·학·연 지원을 통해 기존 노지 재배 혹은 자연에서 채취한 식물 유래 유용소재를 대체할 수 있는 고부가 바이오 소재의 안정적 생산 기술 개발을 위해 노력하고 있다. 바이오에프디엔씨 식물세포연구소는 영하 196℃에서 식물세포주 동결보존 및 해동 기술을 확보하고 있다. 식물세포은행 구축 중이다. 식물세포에 관한 다양한 기술 확보를 통해 국제자연보전연맹(IUCN)이 지정한 멸종위기 가능성이 큰 식물 목록에 있는 식물 복원에 성공한 이력도 있다. 모상현 바이오에프디엔씨 대표는 "급변하는 지구 기후변화에 다양한 식물종이 빠르게 사라져가는 중”이라며 “식물세포 동결보존 기술과 해동 및 식물복원기술 개발은 가까운 미래에 유망한 사업으로 떠오를 것”이라고 강조했다. 김차영 생명연 분원장은 “두 기관의 공동 연구와 유기적 협력을 통해 이러한 사회적 현안을 해결할 수 있도록 아낌없는 지원과 협력을 확대할 예정”이라고 말했다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자