"글로벌 동물의료 시장 급성장에 주목...K-축산바이오, 오가노이드 개발 분야 유망"
"글로벌 동물의료 시장 급성장에 주목...K-축산바이오, 오가노이드 개발 분야 유망"
  • 이진우 기자
  • 승인 2020.05.04 11:02
  • 댓글 0
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현상환 교수 “동물전용 의료기기 개발, 인체질환 모델 동물 등 분야서 국내 연구 활발”
전 세계적 동물실험 윤리성 강화 추세 이어져...동물 줄기세포 활용 오가노이드 분야 주목
현상환 충북대학교 수의학과 교수
현상환 충북대학교 수의학과 교수

[램인터내셔널=이진우 기자] “최근 동물의료 시장의 급성장에 주목할 필요가 있습니다. 전 세계적으로 자연 발생한 난치성질환 반려동물 개체를 활용하는 전임상시험 분야가 성장하고 있습니다.”

글로벌 동물의료 시장이 가파르게 성장하고 있는 가운데 현상환 충북대학교 수의학과 교수는 동물의료를 세계 축산 바이오 시장에서 우리나라가 가장 경쟁력을 갖춰야 할 분야로 꼽았다.

현상환 교수는 현재 충북대에서 줄기세포·재생의학 연구소장을 맡고 있으며, 농림식품기술기획평가원 지원 ‘인체 질환모델 중대동물 개발’ 과제와 농림식품축산부 지원 ‘농식품기술융합 창의인재양성사업(수의방역대학원)’ 등 국책 연구사업을 수행하고 있다.

특히, 전통적인 농축산 바이오기술을 기반으로 최신 생명공학 분야 활용기술 개발에 중점을 두고 연구를 진행하고 있다.

 

◆현상환 교수 “동물전용 의료기기 개발, 인체질환 모델 동물 등에서 국내 연구 활발”

현 교수는 자연 발생적으로 난치성질환을 지닌 반려동물에 대한 맞춤형 치료제를 개발하고, 검증결과를 인체질환 치료제의 전임상시험 자료로 연계시키는 시스템에 주목했다. 이를 통해 기존 형질전환 마우스를 활용한 전임상시험의 한계를 보완할 수 있기 때문이다.

또한 동물전용 의료기기 개발도 국내 투자가 시급한 분야로 꼽았다. 현재 동물의료 분야에서 적용되는 의료기기는 인체 소아용으로 개발된 제품을 사용하고 있는 실정으로 비교해부학적 차이에 따라 개, 고양이, 소, 돼지 등 각 품종에 맞는 의료기기 개발이 요구된다.

현 교수는 “동물전용 의료기기 개발 분야는 다년간 다양한 노하우를 축적하고 있는 국내 연구진이 글로벌 경쟁력을 가지고 있는 분야”라고 평가하며 “기초연구뿐만 아니라, 단기간에 실용화 단계로 발전할 수 있는 분야”라고 전망했다.

인체질환을 연구할 수 있는 돼지모델 개발 분야에서는 대사증후군, 당뇨, 뇌종양 및 흑색종(melanoma) 등 인체질환 모델 개발연구를 여러 해에 걸쳐 진행하고 있다. 특히, 흑색종 질환모델 중대동물 개발연구에 힘을 쏟고 있다.

흑색종은 피부의 색소 생성 멜라닌 세포의 악성 종양으로 멀리 떨어진 장기로 전이하는 매우 공격적인 특성을 보인다. 악성 전이특성으로 뇌를 포함한 신경계로 전이되면 대부분 사망에 이르게 되며, 전체 피부암 환자 사망률의 75%를 차지하는 가장 심각한 악성 종양이다.

돼지는 흑색종이 자연 발병되는 동물로 알려져 있으며, 선천적인 흑색종 발병 시 동시다발성을 지닌다. 또한 다양한 임상학적 표현형을 보이며, 10~15%가 악성으로 다양한 기관에 전이를 보이는 등 악성 흑색종 전이기전 연구에 적합한 모델 동물이다.

현 교수는 “흑색종 타겟 항암제 신약개발 단계에서 마우스 모델을 이용한 전임상시험 시 효력이 있었지만 임상시험 단계에서 대부분 실패하는 경우에서도 알 수 있듯이 돼지와 같은 중대동물 모델 개발의 필요성이 여기에 있다”고 강조했다.

 

간 오가노이드 제작 및 활용 모식도 [자료=한국생명공학연구원]
간 오가노이드 제작 및 활용 모식도 [자료=한국생명공학연구원]

 

◆전 세계적 동물실험 윤리성 강화 추세 이어져...동물 줄기세포 활용 오가노이드 분야 주목

전 세계적으로 동물실험에 대한 윤리성이 강화되고 있는 가운데 동물의 줄기세포를 활용하는 오가노이드 분야가 새롭게 주목을 받고 있다.

최근 현 교수 연구실은 한국연구재단에서 지원하는 ‘만능줄기세포주 활용 중뇌 분화유도 기전분석을 통한 돼지 중뇌 오가노이드 개발’ 연구과제를 수행하고 있다. 이 과제는 실험동물의 무모한 희생을 줄이기 위해 돼지 만능줄기세포주를 활용하는 중뇌 오가노이드 개발 연구다.

오가노이드(Organoid)는 장기를 의미하는 ‘Organ’에 ‘유사함’을 뜻하는 접미사‘-oid’를 붙인 신조어로 줄기세포에서 3차원적으로 배양하거나 재조합해 만든 장기유사체를 말한다. 실제 장기 구조와 기능 재현이 가능해 ‘미니 장기’ 또는 ‘유사 장기’라고도 부른다.

오가노이드 개발 분야는 윤리적 논란을 불러일으키는 동물실험을 대체할 수 있는 대안으로, 주요 선진국에서도 유망한 미래성장산업으로 부상하고 있다. 글로벌 시장조사기관 BCC 리서치에 따르면, 세계적으로 차세대 신약개발에 활용되는 오가노이드 시장 규모가 올해만 약 125조 원에 달할 것으로 전망된다.

정부도 동물실험 관련 사역동물에 대한 실험 요건을 엄격히 제한하고, 실험동물의 공급 출처를 통지하도록 하는 내용과 질병의 확산 등 불가피한 경우에만 실험을 허용하는 방향으로 ‘동물보호법 시행규칙’ 개정을 진행하고 있다.

현 교수는 “전 세계적으로 실험동물 사용을 최소화하거나 금지하고 있는 추세”라며 “이에 대한 대안으로 주요 선진국에서는 오가노이드 개발에 집중 투자하고 있다”고 말했다.

한편, 코로나19 팬더믹(Pandemic·세계적 대유행) 사태로 인수공통감염병에 대한 관심이 높아지고 있는 상황에 대해서는 앞으로도 정기적인 변종 감염원 발생을 예상하며 상시 방역체제 운영 및 국가간 검역강화에 따른 산업체계 변화가 불가피할 것이라는 전망을 내놨다.

현 교수는 “닭, 돼지와 같은 산업 동물의 경우, 밀집 사육, 항생제 오남용 등으로 전파력이 강한 감염원 발생이 연례행사처럼 된 지 오래됐다”며 “인수공통감염병은 산업화·도시화 등으로 생태계 환경에 대한 배려가 부족했던 인류가 낳은 씨앗의 결과”라고 분석했다.

또 “세균이나 바이러스 같은 하등생물체는 결코 인류가 제어할 수 있는 미생물이 아니다”라며 “오히려 생태학적 측면에서 보면 감염원 잠재력을 가지고 있는 미생물을 고등영장류보다도 상위에 있는 생물체로 인식해야 하고 자연과 환경에 대한 겸허한 자세가 필요하다”고 지적했다. 

 

 


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