바이오CS, 케미컬칩 실용화

질병관련 단백질 억제 화합물 초고속 발굴수천~수만 개의 화합물 분자를 유리기판 위에 붙인 케미컬칩(Small Molecule Microarray)을 이용, 암ㆍ알츠하이머 등 각종 질환 치료제의 후보물질을 신속ㆍ간편하게 발굴해내는 기술이 국내서도 개발됐다.

생명공학 벤처기업인 바이오씨에스(biocs.com)는 기능이 알려진 단백질의 활성을 억제ㆍ촉진하는 화합물을 신속하게 발굴하고, 단백질ㆍ유전자의 기능을 알아내는 데 활용할 수 있는 케미컬칩 제조기술을 확보했다고 20일 밝혔다.

바이오씨에스의 사외연구원인 강종민 세종대 화학과 교수(사진)는 "5,000~1만개 화합물을 가로 7.5㎝, 세로 2.5㎝의 유리기판에 고밀도로 붙여주는 기술을 확보했으며, 조합화학(Combinatorial Chemistry) 전문 벤처기업인 리드제넥스(leadgenex.com)로부터 화합물 라이브러리를 제공받아 신약 후보물질을 공동개발 하는 제휴를 체결했다"고 밝혔다.

강 교수는 "케미컬칩을 단백질이 녹아있는 용매에 1시간 가량 담갔다가 미반응 물질 등을 씻어낸 뒤 건조 시켜 스캐닝하면, 단백질에 붙여놓은 형광물질의 색깔로 단백질과 잘 결합하는 화합물, 즉 신약 예비후보물질을 쉽게 찾아낼 수 있다"고 설명했다.

그는 또 "케미컬칩 위에 기능이 알려진 3~5개 단백질을 화합물에 동시 반응시켜 결합력이 가장 뛰어난, 즉 가장 강력한 신약후보 화합물을 골라낼 수 있다"고 덧붙였다.

일반적으로 특정 질환치료제를 개발하기 위해 신약 후보물질을 신속하게 발굴하는 데는 초고속약효검색시스템(HTS)이 사용되고 있다. 그러나 장비가 비싸고, 프로토콜을 짜는 과정이 복잡한 단점이 있다.

반면 케미컬칩은 DNA칩을 만드는 칩빌더를 사용해 제작하고, DNA칩 분석용 스캐너 등을 그대로 활용할 수 있다. 한번 사용한 것을 씻어 반영구적으로 쓸 수 있고, 화합물을 극소량만 사용하기 때문에 비용절감효과도 기대할 수 있다.

바이오씨에스는 다양한 바이오ㆍ제약업체와의 제휴를 통해 케미컬칩을 이용한 신약 후보물질 발굴에 나설 계획이다.

이와 관련 중외제약 조재천 중앙연구소장은 "케미컬칩은 훌륭하고 신속한 약효검색방법"이라며 "미국 내 연구소(CW-USA 연구센터)에서 조합화학기법으로 만든 화합물에 대한 약효검색을 공동 실시하는 방안을 긍정적으로 검토하고 있다"고 밝혔다.

케미컬칩은 또 기능이 알려지지 않은 단백질과 유전자의 기능을 규명하는 데도 유용하게 활용될 수 있다.

강 교수는 "암 환자의 세포와 정상인의 세포 추출물에 서로 다른 형광물질을 붙여 케미컬 칩에 반응시키면 특정 단백질, 나아가 유전자의 발현특성을 알 수 있다"고 말했다.

임웅재기자