건강모아
비싼 햄스터 세포 가라, 단백질 약값 낮출 '황금알' 온다
전 세계 바이오 의약품 시장을 주도하는 키트루다와 같은 단백질 치료제들은 그동안 '중국 햄스터 난소 세포(CHO Cell)'라는 특정 플랫폼에 생산의 70% 이상을 의존해 왔다. 1950년대부터 확립된 이 방식은 인간과 유사한 단백질 구조를 만들 수 있다는 장점 덕분에 수십 년간 독점적 지위를 누려왔다. 하지만 민감한 세포를 키우기 위해 고가의 배양액과 거대한 제어 설비가 필수적이라는 점은 의약품 가격을 높이는 결정적인 원인이 되었다. 초기 생산 단가가 g당 1만 달러에 달했던 이 고비용 구조는 산업 전반의 경직성을 초래하는 요소로 지목받아 왔다.이러한 상황에서 과학계가 주목한 혁신적인 대안은 다름 아닌 '계란'이다. 닭의 원시생식세포 유전자를 재조합하여 계란 흰자나 노른자에서 목적 단백질을 직접 생산하도록 유도하는 방식이다. 닭 한 마리가 연간 300개 이상의 알을 낳는다는 점을 고려하면, 수천억 원이 투입되는 거대 공장을 단순한 사육 시설로 대체할 수 있다는 계산이 나온다. 실제로 계란 10개만으로도 1g의 단백질 확보가 가능하며, 고가의 배양액 대신 저렴한 사료만으로도 생산이 가능해 경제성 면에서 압도적인 우위를 점한다.
계란 플랫폼의 상용화는 이미 현실로 다가오고 있다. 미국의 생명공학 기업 네이온 바이오는 최근 글로벌 제약사와 대규모 공급 계약을 체결하며 기술력을 입증했다. 이들의 분석에 따르면 전 세계적으로 수요가 엄청난 관절염 치료제 휴미라의 물량을 충당하는 데 단 3,900마리의 암탉이면 충분하다. 국내에서도 서울대 한재용 교수팀이 설립한 아비노젠 등이 원시생식세포 교정 기술을 바탕으로 신개념 단백질 생산 시스템 구축에 박차를 가하며 글로벌 경쟁에 뛰어든 상태다.
이 기술은 단순한 의약품 생산을 넘어 생태계 복원이라는 놀라운 영역으로까지 확장되고 있다. 멸종한 도도새를 복원하기 위해 유전적으로 가까운 비둘기의 생식세포를 조작하고, 이를 닭이 대신 낳게 하는 방식의 연구가 진행 중이다. 조류의 알은 크기가 크고 조작이 용이하여 포유류보다 유전공학적 접근이 유리하다는 특징이 있다. 유전자가 교정된 생식세포를 주입받은 대리모 닭이 다른 종의 새를 부화시키는 기술은 종 보존과 복원의 핵심 인프라로 평가받는다.
미래의 바이오 시장은 기존의 CHO 세포 시스템과 계란, 식물, 미생물 등 신규 플랫폼이 각자의 강점에 따라 역할을 나누는 분업 구조로 재편될 전망이다. 미생물이나 식물 기반 방식이 보급형 의약품의 가격 경쟁력을 책임진다면, 계란 생체반응기는 고기능성 항체 의약품 시장에서 독보적인 안전성과 대량 생산 능력을 발휘할 것으로 보인다. 이는 특정 플랫폼에 과도하게 쏠려 있던 의약품 공급망을 다변화하고 환자들의 약값 부담을 획기적으로 낮추는 계기가 될 수 있다.
원시생식세포 기술의 발전은 조류 인플루엔자와 같은 질병에 강한 품종을 개발하거나 성별 감별이 필요 없는 효율적인 생산 공정을 만드는 데도 기여할 수 있다. 특정 영양 성분이 강화된 기능성 계란 개발 등 산업적 활용 가치는 무궁무진하다. 고비용의 햄스터 세포가 지배하던 단백질 의약품 시장에 계란이라는 새로운 물결이 밀려오면서, 바이오 산업은 더 저렴하고 안전한 치료제를 대량으로 공급할 수 있는 새로운 시대를 맞이하고 있다.
