이달의 과학기술자상 김용희 한양대 교수

김용희 한양대 생명공학과 교수. [사진= 미래부]

아주경제 최서윤 기자 = “포기하지 않고 끊임없이 도전하는 정신으로 꾸준히 저의 길을 걸어왔습니다. 연구의 길은 ‘research’라는 단어처럼 찾고 또 찾는 문제 해결의 과정이었습니다.”

25년간 ‘초지일관’(初志一貫) 약물전달시스템을 연구해 온 김용희 한양대 생명공학과 교수는 미래창조과학부와 한국연구재단의 ‘이달의 과학기술자상’ 10월 수상자로 선정된 소감에 대해 이같이 말했다.

김 교수는 지방제거 유전자를 지방세포에만 전달하는 비(非) 바이러스성 유전자 전달체와 이를 이용한 지방 억제 치료제를 세계 최초로 개발한 공로를 인정받았다. 비바이러스성 유전자 전달체는 바이러스가 아닌 양이온성 지질 또는 고분자 화합물로 음이온성인 DNA와 이온결합에 의해 복합체를 형성, 치료 유전자를 세포 내로 전달하는 물질을 말한다.

비만 치료를 위해서는 지방세포 자체를 파괴해 수를 줄여야 하는데 이전까지는 지방세포를 표적으로 하는 전달체가 없었다. 현재 뇌의 식욕중추를 조절하는 유전자 치료가 연구되고 있으나 유전자 발현을 조절하기 어려우며 면역반응을 일으키기도 한다는 문제점이 있었다.

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김 교수는 세포 투과 기능을 높인 비바이러스성 유전자 전달체이자 지방세포를 찾아가는 펩타이드인 ATS-9R를 개발, 비만 치료용 유전자를 지방세포에 직접 전달할 수 있게 했다. 기존의 비만 치료제들이 지방세포뿐 아니라 주변의 정상 세포까지 공격하는 ‘융단 폭격 방식’이었다면 김 교수가 개발한 기술은 지방세포에만 선택적으로 유전자를 전달해 부작용 없이 비만을 치료하는 ‘원점 타격 방식’의 치료법이다.

김 교수 연구팀은 비만 동물 모델에게 ‘ATS-9R 펩타이드’를 이용해 치료용 유전자를 주 2회씩 7주 동안 투여하자 몸무게가 25% 이상 감소했으며 지방세포의 인슐린 저항성이 치료되는 것을 확인했다. 인슐린 저항성은 혈당 조절 효율성이 감소한 인슐린이 과도하게 분비되는 것을 일컫는다. 인슐린이 계속 늘어나면 암 발병, 동맥경화와 같은 심혈관계 질환의 위험도가 높아진다.

김 교수는 이 연구 결과로 세계적인 과학전문지 네이처 머티리얼(Nature Material) 2014년 12월호에 이름을 올렸다. 국내 특허 등록 및 국가 간 특허협력조약(PCT)도 출원했다.

미래부 관계자는 “김 교수가 개발한 유전자전달 시스템은 상용화 성공 가능성이 크다”며 “산업체와 공동 개발을 위해 제품화 연구가 활발히 진행되고 있으며 국내 제약회사는 물론 글로벌 제약회사들과의 협업도 기대하고 있다”고 말했다.