고려인 원장의 지휘 아래 카자흐스탄 생명공학기술의 미래를 견인하는 국립생명공학센터

오늘날 카자흐스탄이 생명공학 분야에서 이루어 낸
세계적 수준의 연구성과는?

오늘날 한 국가의 발전 정도를 판단하는 척도는 그 나라가 보유한 생명공학 기술 수준이라고 할 만큼 국제무대에서 살아있는 유기체를 사용하여 기술적 문제를 해결하고 유전공학을 활용해 필요한 특성을 가진 살아있는 유기체를 만드는 가능성을 연구하는 바이오테크놀로지 분야의 중요성은 날로 커지고 있다. 카자흐스탄 또한 이러한 글로벌 추세에 뒤쳐지지 않도록 근래에 국가적 차원에서 많은 노력을 기울이고 있으며, 오늘날 아스타나 시에는 카자흐스탄 국립생명공학센터(National Center of Biotechnology)가 생명공학, 생물안보, 생태학 분야를 아우르는 다양한 연구개발 프로젝트를 수행하며 카자흐스탄의 생명과학 분야를 이끌어가고 있다. 본 글은 카자흐스탄 온라인 매체 informburo에 게재된 내용을 발췌하여 옮긴 것이다.

오가이 베체슬라브 카자흐스탄 국립 생명공학센터 원장 약력
생물학 부박사. 코르킷 아타 크즐오르다 국립대학교 졸업
2000년 러시아 푸신 국립대학교 대학원 졸업(세포생물학 전공)
2003년 러시아 과학 아카데미에서 생물 물리학 분야를 주제로 한 논문으로 부박사 학위를 취득, 동 기관에서 연구원으로 본격적인 활동 시작
이후 서울 대학교 자연과학대학에서 연구원으로 근무하기도 했다.
—베체슬라브 씨, 원장으로 계신 카자흐스탄 국립 생명공학센터에서는 현재 어떤 유형의 응용연구를 진행하는지 이야기해 주세요. 오늘날 우리나라의 보건의료, 농업 분야 또는 환경 문제와 관련된 다양한 현안들을 생명공학 기술을 통해 해결해 낸 사례가 있을까요? 특히 카자흐스탄 국립 생명공학센터(이하 센터)에서 직접 개발한 기술 중 국내 산업에서 실제 응용되고 있는 것이 있다면?
—현재 저희 센터에서는 보건의료 및 농업 분야에 적용하기 위한 생물보안과 생명공학 연구를 진행하고 있습니다. 그 일환으로 저희 센터에서는 구제역, 공수병, 브루셀라증, 럼피스킨병, 뉴캣슬병, 리스테리아증, 살모넬라증, 아데노바이러스 감염증, 소 류코시스 등의 진단을 위한 효소면역측정법 및 면역크로마토그래피 검사 시스템이 개발되었으며, 카자흐스탄 농업부는 저희가 개발한 본 검사 시스템을 기반으로 국가 농업 분야 규제·표준기술문건을 수립 승인한 바 있습니다. 또한 축산업계 내 만성 감염병에 대한 면역요법을 목적으로 가축의 CTLA-4 및 PD-L1 관문 수용체에 대응하는 단클론항체의 생산균주와 가축의 바이러스성 전염병에 대한 면역력 개선을 위한 IL-15 생산균주를 배양해 내기도 했고요.
그 밖에도 심혈관 질환 환자를 위한 혈전용해제인 ‘와파린’과 항혈소판제 ‘플라빅스’의 개별 투여량을 조절할 수 있도록 하는 유전자 검사 시스템과 위장관 치료 약물의 개별 투여량 조절을 위한 약물유전체 검사 시스템 또한 개발했습니다.

이외에도 저희 센터는 재생의학에서 사용되는 세포기술, 세포치료, 조직공학 분야에서 또한 매우 만족스러운 성과를 얻었습니다. 저희 소속 연구원들은 손상된 관절연골 재생 치료와 관련하여 세포기술을 응용한 연구 개발을 다수 완료해낸 저자들이기도 합니다.
그러한 연구개발 결과물들 중 하나로는 골관절염 환자의 손상된 무릎관절 치료를 위해 만들어진 피브린 하이드로젤·줄기세포·성장인자 기반의 혁신적인 바이오의약품을 꼽을 수 있습니다. 이 제품의 안전성과 치료 효능은 이미 전임상 및 초기 임상 시험을 성공적으로 거치며 입증이 완료되었죠.
이 밖에 저희 센터의 또다른 최신 성과로는 백혈병과 림프종 등 특정 유형의 혈액암 치료를 위해 CAR-T 세포를 기반으로 한 국산 면역치료제를 개발한 것을 들 수 있습니다.
CAR-T 세포는 환자 체내에서 암세포를 찾아 파괴하는 기능을 가졌는데, 이 CAR-T 세포를 활용한 면역치료는 혈액암 말기 환자들까지 대응이 가능한 혁신적인 기술입니다. 현재 CAR-T 치료법은 미국, 유럽연합, 동남아, 러시아 등지에서 쓰이고 있으며, 환자 1인 치료에 소요되는 비용은 터키의 경우 평균 10만 달러, 미국에서는 47만 5천 달러 수준으로 금액 편차가 크지요. 이러한 상황에서 향후 국산 기술로 생산될 면역치료제는 공정 최적화 등에 힘입어 비용적인 측면에서도 상당한 절감효과의 메리트를 갖게 될 것입니다.
이외에도 저희 센터에서는 임목 및 유지작물을 비롯해 가뭄·토양 염분 등에 저항력이 강한 각종 농식물 재배를 위한 기술을 개발하고 있습니다. 저희 센터는 산하에 식물 생명공학 및 식물 유전공학 연구를 목적으로 하는 여러 실험실을 운영하고 있는데, 이곳에서는 밀·감자의 신품종 개발에 쓰이는 첨단 기법이 응용되고 있지요. 여기서 이미 실제로 가뭄에 잘 견딜 수 있는 여러 품종의 밀이 개발된 바 있고요.

—본 센터가 국내 뿐만 아니라 세계 생명공학계를 통틀어서도 손꼽힐만한 성과를 이루어 낸 것이 있을까요?
—저희가 성공적으로 완수해 낸 가장 획기적인 프로젝트 중 하나로 골관절염에 의해 손상된 무릎관절 재생·회복을 위한 바이오의약품의 개발을 꼽을 수 있겠습니다. 현재 학계에서 크게 주목받는 아이템이자 매우 수요가 높은 기술이죠.
세계시장에 이를 목적으로 한 기술 및 의약품은 이미 나와 있긴 했지만, 저희가 독자적으로 개발한 기술과 의약품은 기존의 기술 및 제품들보다 더 빠른 속도로 관전연골이 회복되도록 돕는 특성을 가졌습니다.
이 밖에도 저희는 환자 맞춤형 약물 투여를 위한 약물유전체 DNA 검사 시스템을 개발하기도 했는데요. 해당 검사는 가령 심장 및 혈관 수술을 진행할 때 발생할 수 있는 각종 부작용을 미연에 방지하기 위해서는 매우 중요하며 필수적인 것입니다. 암 치료를 목적으로 복용하는 의약품의 경우도 마찬가지죠. 독성이 매우 강한 만큼 환자 개개인에 적합한 투여가 이루어질 수 있도록 그 양을 정확히 조절해야 하거든요.

—지난 7월에는 센터 산하에 ‘아스타나 유전학 센터(Astana Genetic Center)’가 개원했는데요. 설립 당시 본 센터에 갖춰지는 연구설비들을 통해 각종 유전질환 및 암질환의 정확한 진단이 가능해질 것이라는 발표가 있었습니다. 이러한 진료·진단과정에 일반적인 카자흐스탄 국민은 얼마나 쉽게 접근할 수 있게 될까요? 특히 오늘날 카자흐스탄 내 암환자 비율이 높다는 점을 감안했을 때 말이죠.
—말씀하신 센터 산하 유전학 연구소는 중국의 BGI 그룹과 우리나라 사기업 파트너들 간 합작으로 설립되었습니다. 현재 한창 초개인화 정밀 의료를 겨냥한 첨단 게놈 및 오믹스 기술의 연구 개발을 진행하고 있는 BGI 그룹은 이번에 저희 유전학 센터에도 두 대의 최첨단 유전체 분석 시퀀서를 들여온 바 있습니다. 이 설비들 덕분에 하루 최대 100건에 이르는 검사를 진행할 수 있게 되었고요. 근래 들어 단일 세포 분석만으로 신체 전반의 상태를 진단할 수 있는 이른바 ‘단일 세포 시퀀싱’이 하나의 독자적인 분야로 매우 빠르게 발전하고 있는 상황이지요. 앞으로 저희 유전학 연구센터는 다양한 유전질환들의 조기 진단을 진행할 예정입니다. 예를 들어, 임신 초기 단계에서 다운 증후군, 에드워드 증후군 등을 비롯해 각종 태아의 기형 여부를 조기 식별할 수 있도록 말이지요. 이 같은 진단은 노산에 해당하는 35세 이상의 임신부들의 경우에 특히나 중요합니다. 예전에는 우리나라에서 이러한 고령 임신부들의 태아가 기형 가능성을 가진 것으로 의심되는 경우가 발생하면, 보다 정확한 추가 검사를 받도록 하기 위해 의료기술이 더 뛰어난 외국으로 보내는 것이 일반적이었는데 이러한 과정에는 많은 시간과 금전적인 비용이 낭비될 수 밖에 없지요. 저희로서는 이제부터 본 센터를 위시로 국내에서 이러한 과정을 대체할 여건이 본격적으로 갖추어져 단축된 시간과 상대적으로 저렴한 비용으로 정확도 높은 검사를 진행할 수 있게 되기를 바랄 따름이죠.
저희 유전학 센터에서는 앞으로 특정 종양표지자 검사 또한 가능해질 예정입니다. 이를 통해 혈액 및 조직 검사를 통해 환자의 암세포 유래 DNA의 존재 여부를 조기에 확인할 수 있게 되는 것이지요. 질병을 조기에 정확히 진단하는 것은 곧 성공적인 치료와 회복을 위한 기본 조건입니다. 이번 저희 유전학 연구소 설립은 첨단 유전체 분석 기술을 활용한 혁신적 진단법의 발전을 향한 첫번째 퍼즐이고요.

가장 중요한 것은 현단계에 이미 저희는 앞서 말한 최첨단 유전체 분석 시퀀서를 다룰 수 있으며 이를 통해 얻어지는 데이터를 분석할 수 있는 업무역량을 갖춘 고급 연구인력을 보유하고 있다는 점입니다. 상기한 저희 유전학 센터 설립 단계에서 체결된 중국 BGI 그룹 측과 우리나라 업체들 간 파트너십의 일환으로 현재 벌써 저희 연구소 자체 인력 5명이 관련 업무 교육을 받은 상태이며, 향후에도 우리의 고급 전문 인력이 중국에서 연수를 받을 수 있도록 할 계획입니다.

—현재 국립 생명공학 센터는 ‘카자흐스탄의 바이오테크놀로지를 고수익 첨단기술 사업으로 육성시킨다’는 그야말로 야심찬 목표를 세우고 있는 것으로 알려졌는데요. 이러한 계획을 현재 어떤 방식으로 진척시켜 나가고 계신지에 대해 말씀해주세요.
—저희 예상으로는 이미 내년쯤부터는 첨단기술 사업이라는 관점에서 본격적인 도약을 시작하게 될 것 같습니다. 암치료 및 골관절염 치료를 위한 고부가가치의 첨단기술 바이오의약품을 제조하는 생산기반의 개발과정을 계획 중에 있습니다. 그렇게 해서 궁극적으로 저희의 혁신기술을 매개로 골관절염 환자들이 인공관절치환술을 받는 사례를 줄이고 혈액암 환자들의 생존율을 높일 수 있도록 할 것입니다.
또한 저희는 향후 계속해서 각종 의료용품, 인체·동물용 의약품 및 자가 검사 진단키트 등을 개발하고 생산할 계획입니다. 이렇듯 현재 저희가 개발하고 있는 기술과 제품들은 시장에서 큰 수요가 있는 것들입니다. 실제로 이 분야에서 활동하는 많은 의사들과 기업인들이 저희를 찾아와 자신들이 필요로 하는 것들에 대하여 상담 및 피드백을 전달하곤 하는데, 저희는 이를 바탕으로 생명공학 제품을 개발하는 셈이죠.
요즘에는 특별히 첨단 과학기술 개발 부문에 주력하며 투자처를 찾는 벤처펀드들까지 생겨날 정도로 비즈니스계의 관심이 점차 과학 분야로 옮겨오면서 첨단 기술의 개발, 그리고 이를 근간으로 하는 관련 제품의 생산활동에 투자 확대가 이루어지고 있어 매우 뿌듯합니다.

—공식적으로 발표된 정보에 의하면 본 센터에서 근무하는 304명의 연구원들 중 70명이 고급학위 소지자인데요. 소속 연구원 분들은 학위를 어느 곳에서 취득했는지, 현재 급여 수준과 근로 조건 등은 어느 정도인지 궁금합니다.
—말씀하신 대로 저희 센터 직원들은 높은 수준의 학력을 보유한 재원들인데요, 대부분 카자흐스탄과 해외 여러 대학들의 졸업생들입니다. 저희는 국내 유수의 대학교들과 협력 관계에 있기도 한데, 해당 대학교들에서 재학중인 예비 연구원 분들이 실습 활동이나 인턴 과정을 저희 센터에서 거치기도 하지요. 저희는 그 중 가장 뛰어난 기량을 보인 이들을 선발해 채용을 하기도 하고요. 대개 연구실 조수로 일을 시작해 과학자로서 역량을 키우면서 그에 맞추어 학위 또한 강화해 나가는 수순이죠.
또한 소속 인력의 전문성 향상을 위해 저희 센터는 직원들을 대상으로 해외 유수의 대학교들 및 연구기관들로의 연수 프로그램을 실시하고 있습니다. 월 급여의 경우 업계 평균 수준이며 직책에 따라 25만~2백만 텡게 사이에서 책정됩니다. 직원이 한 가지 업무만을 맡지 않고 동시에 여러 프로젝트에 참여 중이라면 물론 그에 대한 수당 또한 급여에 반영되고요.

—센터가 진행하는 연구활동 중 제대로 완료가 되지 않는 경우도 있는데, 이유가 무엇인가요? 가령 자금조달 문제라든가, 인력 부족 혹은 물적/기술 기반의 미비라든가 하는 것들이 있을텐데요.
—현재 과학 분야에 이루어지는 자금 지원은 나쁘지 않은 수준이에요. 매년 지원금을 놓고 각종 입찰 및 과학 연구개발과제 프로그램들이 발표되고 있고요. 저희 센터의 경우 가장 최근에 카자흐스탄 과학고등교육부에서 발표한 지원사업 입찰에서 20건에 이르는 지원금을 따낸 바 있습니다. 이 밖에도 향후 추가로 3년에 걸쳐 총 10억 텡게를 지원하는 2개의 과학 프로그램을 통한 자금지원도 받을 예정입니다.
다만 물적기반과 관련해서는 생물학 및 의학 분야의 기초 및 응용 연구를 진행하는데 있어서 특정한 설비가 부족한 상황입니다. 해당 설비들은 가격이 최소 1백만 달러대를 호가하는 수준인데, 사실 저희 센터는 고가의 장비 구입에 필요한 정부 보조금은 상당히 오래 전부터 받지 못하고 있는 실정이라서요.
물론 기본적인 설비들은 갖추고 있습니다. 연구원 인력도 충분한 수준이고요. 저희는 식물, 박테리아, 동물, 사람 등 살아있는 유기체의 게놈을 교정하는 유전자 편집 기술을 개발하는 것을 염원 사업으로 삼고 있습니다. 예를 들면 유전을 통해 발병되는 질환이나 기형 증상들을 소위 ‘유전자 가위’를 사용해 돌연변이를 끊어내고 더 건강한 유전자를 얻게 하고, 이후 유전이 더이상 진행되지 않도록 하는 것이죠.

—카자흐스탄의 유전학, 유전공학 혹은 줄기세포 분야의 발전사에 대해 논할 때면 으례 카자흐스탄인들 사이에서는 회의적 반응이 나오곤 합니다. “우리나라는 자체기술로 자동차조차 만들지 못하는데, 하물며 첨단 과학기술 분야는 말할 것도 없지 않느냐”는 식이죠. 이와 관련해 하실 말씀이 있다면?
—네, 일반적인 카자흐스탄 사람이라면 흔히 그런 고정관념을 품고 있는데, 이는 국내에서 과학 분야의 대중화가 부족한 것에 기인한다고 봅니다. 그도 그럴 것이, 오늘날 카자흐스탄의 텔레비전 방송에서는 성인 대상이건, 아동 대상이건 과학을 주제로 하는 프로그램 자체가 단 한 편도 존재하지 않아요.
다른 한편으로는 국내 과학자들의 존재감이 미미하고, 언론에서도 이들의 성과에 대해 비중 있게 다루지 않는다는 점 또한 하나의 요인일 수 있겠죠. 당장 러시아의 경우만 살펴봐도, 그곳에서는 과학자들이 출연해 강의를 진행하며 자국 또는 세계 과학계의 성과에 대해 알려주는 방송 프로그램들이 송출되고 있거든요.
상황이 이렇다 보니 카자흐스탄 국민들 사이에서 “응? 우리나라에도 과학자들이 있었어?” 하는 식의 반응이 빈번히 나올 수 밖에 없는 것이죠. 더 나아가 일부 사람들은 온라인상에서 “과학자들은 아무것도 하지 않으면서 예산만 ‘날로 먹는’ 존재들”이라며 혐오표현까지 서슴지 않을 지경에까지 이르렀고요. 하지만 이는 사실과는 거리가 너무나 먼 오해입니다. 개인적으로 과학계 전체를 대변해서 말할 수는 없겠지만, 적어도 생명공학 부문만큼은 과학적 기반과 내실을 확고히 하고 있다고 이야기할 수 있습니다. 정부에서도 생명공학계에 꾸준히 각종 프로젝트·프로그램 신설 및 보조금 규모 확대 등을 통해 자금지원을 해주고 있고요.

현재 CIS 지역 내에서는 러시아와 벨라루스가 생명공학 부문에서 가장 앞서 있으며 3위 자리에는 카자흐스탄과 우즈베키스탄이 비등한 수준으로 올라와 있지 않나 싶습니다. 앞으로 카자흐스탄 과학 분야가 더욱 발전하도록 하기 위해서는 현재보다 더 높은 빈도로 세계적인 과학자들을 초청하여 그들의 선진적 경험을 공유할 수 있는 기회를 마련해야 합니다. 우리나라에는 과학 분야에 몸담고 싶어하는 명석하고 유능한 젊은이들이 많습니다. 하지만 안타깝게도 이들 모두가 과학계에 안착하지 못하고, 상당수는 사업 쪽으로 방향을 선회하고 있는 것이 현실이죠. 이러한 상황을 개선하기 위해 현 카자흐스탄 과학고등교육부 측은 과학계 종사자들의 유형 및 등급에 따라 각종 수당지급 체계를 마련하는 등 과학자들의 지위 및 처우 개선에 힘쓰고 있습니다. 다만 한편으로는 우리나라는 아직 GDP 대비 과학기술 연구개발 투자 비중이 1%가 채 되지 않는 수준에 머물러 있습니다. 국가의 과학기술 발전에 필요한 최소한의 수치가 1%인데 말이지요. 러시아의 경우 GDP 대비 투자비중이 1,1%이며, 미국은 2,5%입니다. 전세계에서 GDP 대비 과학기술 연구개발 투자비중이 가장 높은 국가는 한국으로, 그 수치가 4%를 상회하는 수준입니다.

원글: informburo / 사야트 우르날리예프
사진: el.kz