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이역만리 룩셈부르크에서 한국인 과학자가 우주바이오의 혁신을 주도하고 있어서 화제다.  
화제의 주인공은 룩셈부르크 국립보건연구원(Luxembourg Institute of Health, 이하 LIH)의 정밀의료기술(Precison Medicine Technology) 부서 책임자인 권용준 박사다. 오늘날 그가 우주를 ‘새 실험실’로 여기며 관련 연구에 매진하게 된 계기는 지난 1억 대출 이자 2022년의 한 만남 때문이었다. 
당시 현지의 스타트업 대표가 권 박사를 찾아왔다. 해당 스타트업은 우주 임상시험 위탁사업이라는 생소한 사업 모델을 들고 권 박사에게 협업을 제안했다. 우주 공간에서 오가노이드(organoid) 연구를 하자는 말에 권 박사는 일언지하에 거절했다. 
”이게 되겠느냐”라는 생각부터 들었 캠코 소액대출 지만 그는 만약 투자를 받아 낸다면 다시 생각해 보겠노라고 이른바 ‘조건부 뺀찌’를 놨다. 
물론 지구 중력의 영향에서 자유로운 우주 환경은 신약 개발을 위한 새로운 대안으로 주목받고 있었다. 하지만 이를 사업으로 만드는 것은 전혀 다른 이야기였다. 권 박사는 “사업 가능성을 인정받아야 하는 만큼 ‘투자’라는 미션을 줬다”라고 말했다.  기업용 백신 비교
시장의 판단부터 받아보라는 나름의 조언이었다. 곧 이 회사는 투자를 받아 내고는 권 박사를 다시 찾아왔다. 투자처는 한국 기업인 보령이다. 이들 기업의 진정성과 가능성에 권 박사도 마음을 바꿨다. 룩셈부르크 소재 스페이스 CRO 기업 ‘엑스바이오’와 협업의 시작이었다.  



현대저축은행 엑스바이오가 향후 스페이스X에 탑재할 장비. 우주 공간에서 오가노이드를 활용한 실험이 원격으로 이뤄질 예정이다. 한국과학기자협회 공동취재단 제공


지난달 29일(현지시간) 룩셈부르크에서 권 박사를 만나 자초지종을 들을 수 있었다. 엑스바이오와의 협업에서 권 박사는 우주 공간에 쏘아 서울중개 올릴 발사체 내 탑재 실험장비에 실을 오가노이드 개발을 맡고 있다.
권 박사가 개발한 오가노이드는 우주 공간에서 원격으로 운용되는 엑스바이오의 장비에 실려 저궤도 등 우주에서 여러 실험을 하게 된다. 쉽게 말해 소프트웨어는 권 박사가 하드웨어는 엑스바이오가 맡는 식이다. 
우주 공간에서 확보된 데이터는 엑스바이오에 수신돼 향후 실험을 위한 기초자료로 활용된다. 관련해 KIST 유럽에서 오가노이드를 연구 중인 김용준 박사도 권 박사와 여러 연구를 협업하고 있다. 권 박사는 “앞으로 스페이스X로 우주 공간에 띄워 연구를 진행할 예정”이라고 밝혔다. 
참고로 오가노이드란, 3차원 체외 세포배양 시스템에서 성장하여 자체 조직화해 기능적인 세포로 분화된 세포들이 생체 내 기관 구조와 기능을 재현하며 미니 클러스터를 형성하는 것을 말한다. 기존 2차원 세포배양과 비교하면 오가노이드 배양 시스템은 부모 유전자의 발현과 돌연변이 특성을 보존할 수 있다. 또 시험관에서 모세포의 기능과 생물학적 특성을 장기간 유지할 수 있다. 이러한 장점 때문에 바이오헬스 분야에서 그 활용 가치가 높다. 
“우주는 새로운 실험실”
권용준 박사가 우주바이오 연구 참여를 결정한 것은 엑스바이오가 투자를 받았기 때문만은 아니다. 권 박사는 과거 난치성 질환 연구에서 여러 번 한계에 부딪힌 기억이 있다. 이를 우주라는 새 환경에서 극복할 수 있다는 가능성이 그를 움직이게 했다. 권 박사는 “우주에서라면 도전적 연구도 가능하겠다고 봤다”라고 말했다. 
과거 권 박사는 사노피가 투자해 조직한 연구에 참여한 적이 있었다. 해당 랩에서는 혁신적인 연구를 목표로 내걸고 파킨슨병에 대한 연구가 이뤄졌다. 권 박사는 환자 유래 조직으로 줄기세포를 제작, 약물 효과성을 검토했다. 하지만 연구는 곧 난항에 부딪혔다. 고령의 파킨슨병 환자의 상태를 세포에서 구현할 수 없었다. 
권 박사는 “환자 상태와 유사하게 만들기 위해 애를 썼지만 아무리 많은 시간을 들여도 수십 년간 진행되어 온 환자 상태를 재현하기란 불가능했다”라며 “파킨슨병이나 알츠하이머 등 노인성 질환을 앓는 환자 상태를 세포 단위에서 유사하게 만들고자 한 연구는 많았지만 성공한 사례는 없다”라고 설명했다. 이어 “하지만 우주에서는 노화가 가속화되기 때문에 노인성 뇌 질환을 구현하기에 최적의 연구 환경”이라고 강조했다. 
또 오가노이드를 전이성 암 치료에 활용해 환자 생존을 개선한 앞선 권 박사의 연구도 우주바이오의 가능성을 확신하게 한 이유 중 하나다. 해당 연구 대상은 폐와 간까지 암이 전이돼 6개월 시한부 환자였다. 기존 치료로는 효과를 기대할 수 없자 권 박사와 의료진, 환자는 새로운 치료법을 적용하기로 했다. 
이를 위해 권 박사는 이미 확보한 환자 조직으로 오가노이드를 제작해 유전체 및 약물 테스트를 실시했다. 유전체 검사에서는 유의미한 발견하지 못했지만 약물 테스트는 달랐다. 특정 바이오마커가 발견됐는데 이에 작용하는 약물은 이미 개발돼 활용되고 있었다. 
해당 약물을 치료에 적용한 새 치료법이 시행되자 애초 6개월로 예상됐던 환자는 생존 기간은 27개월까지 늘어났다. 암 오가노이드의 가능성을 확인한 연구로 만약 우주 공간에서 연구까지 이뤄졌다면 더 극적인 결과가 이어졌을지도 모를 일이었다. 권 박사는 “우주에서는 암도 더 빠르게 진행되기 때문에 특정 약물에 대한 저항성을 예측할 수 있을 것”이라고 전망했다. 
한편 룩셈부르크 국립보건연구원(Luxembourg Institute of Health)에서는 암, 감염병 및 희귀 난치질환 등의 극복을 목표로 디지털헬스, 예방의학, 임상 연구, 정밀의료 등의 환자 중심 연구를 이뤄지고 있다. 50여 개국으로부터 온 전문 인력들이 속해있는 글로벌 보건기관으로 권준용 박사는 이곳에서 정밀의료와 환자 맞춤형 치료법, 특히 암 연구를 주력으로 맡고 있다. 
룩셈부르크=한국과학기자협회 공동취재단
[룩셈부르크=한국과학기자협회 공동취재단 none@donga.com]