대한민국이 반도체 기술력에서는 세계 최고라는 점은 이제 누구라도 잘 알고 있다. 인구 5천만, 반도의 작은 나라에서 이러한 기술력을 갖출 수 있다는 것은 대단한 일이 아닐 수 없다. 그런데 반도체만큼이나 첨단 분야에서 한국인들이 탁월한 기술력을 가지고 있는 분야가 또 있다. 바로 줄기세포 분야이다. 일반인들에게는 잘 알려지지 않았지만, 최근의 줄기세포 분야는 선진국도 대한민국 기술을 따라오기 위해 노력하고 있을 정도이다. 이러한 기술의 선도적 흐름에서도 앞서 나가는 기업 중의 하나가 바로 지난 2016년에 설립된 엔케이젠(주)(대표:김성록)이다. NK 면역 세포 기술 전문회사로 면역 세포 치료제 개발 및 면역 세포 치료를 위한 특수배양액 제조 및 세포저장사업 등 항암 면역 치료제 연구 및 제품개발을 중점으로 하는 바이오벤처 기업이다. 항암치료 시 환자 본인의 NK세포를 채취, 체외 대량 배양하여 다시 본인에게 주입함으로써 체내 면역력을 향상하는 기술을 보유하고 있다. 이러한 기술들이 지금보다 좀 더 활성화되면, 이제는 ‘암과의 전쟁’에서 인류가 승리할 수 있는 길도 그리 멀지 않았다고 볼 수 있다. 최근 GMP(우수 의약품 제조 및 품질관리 기준) 시설을 구축하고 있으며 또한 코스닥 상장을 위한 예비주관사 선정 협의도 하는 등 발 빠르게 시장을 선도하고 있다. 창업자인 김성록 대표와의 만남에서 암을 정복하고 세계시장에서 글로벌 1위가 되고자 하는 그의 열정을 느낄 수 있었다.
평준화, 키트(KIT)화 통해 NK세포 빠르게 배양
이제는 일반인들도 ‘NK세포’에 대해서는 잘 알고 있다. 암을 사멸시키는 체내의 면역 세포로서 잘 활성화되어 있으면 끊임없이 생기는 암세포를 죽여서 100세 시대에 건강을 유지할 수 있다. NK의 세포는 이제까지 인류가 만들어낸 그 어떤 항암제와 방사선 치료보다 더 강력한 작용을 하고, 전혀 부작용이 존재하지 않는다는 점에서 자연이 인간에게 준 최고의 치료제라고 해도 과언이 아니다. 다만 문제는 이 NK세포의 활성도가 떨어질 때이다. 이런 경우에는 아무리 건강했던 사람도 여지없이 각종 만성질환은 물론, 궁극적으로 암에 지배당하게 된다. 여기에서 오랜 시간 동안 과학자와 의학자들은 고민과 연구를 거듭했다.
‘그렇다면 어떻게 고순도 고활성화된 NK셀을 배양할것인지 고민중이다.’
만약 이런 고민이 해결된다면 NK세포는 면역 세포 치료 분야의 ‘게임 체인저’가 되는 것은 당연한 일이다. 하지만 그런데도 아직도 NK세포를 활용한 치료와 개발은 늦어지고 있다. 그 이유는 바로 세포의 배양이 매우 어렵기 때문이다.
엔케이젠 김성록 대표가 그간 수년간 집중적으로 연구해왔던 점은 바로 암 정복을 위한 마지막 관문, ‘이 NK세포를 어떻게 하면 잘 배양할 수 있을까’였다. 그리고 지금 그의 연구 결과는 서서히 빛을 발하며 멀지 않은 날 암을 정복할 수 있는 날을 꿈꿀 수 있게 됐다. 김성록 대표는 회사의 특장점을 이렇게 설명한다.
“저희는 국내 최초로 혁신적인 원스톱(One-Step) NK세포 전용 배양 기술을 기반으로 배지(培地) KIT를 국산화해서 면역 세포 치료 병원 및 관련 기관에 공급하고 있습니다. 특히 NK세포용 무독성 배양 배지와 혁신적인 배양 프로토콜을 제공해서 배양의 편리성과 정확성, 그리고 사용자의 배양 시간과 비용을 크게 절약해주고 있습니다. 특히 저희 기술력의 특징은 평준화를 통해서 쉽고 빠르게 NK세포를 배양하는 일입니다. 이 분야에서 가장 활성화된 일본조차도 의료 기술적인 문제로 평준화되지 못하고 있습니다. 하지만 엔케이젠은 모든 기술을 응축해 기술의 평준화를 이루었고, 이를 통해 세포 배양의 기술을 가진 연구원이라면 누구라도 쉽게 배양할 수 있게 매뉴얼화시켰습니다.”
정부로부터 ‘퍼스트 펭귄’ 인정받아
김 대표의 말을 정확하게 이해하기 위해서는 ‘배지 KIT의 국산화’라는 말을 이해해야만 한다. 여기에서의 ‘배지(culture medium)’란, 미생물이나 세포, 혹은 이끼 같은 작은 식물 등을 증식시키기 위해 고안된 액체나 젤 상태의 영양원이다. 사람도 끊임없이 영양을 섭취해야만 성장을 하듯, 세포도 이러한 영양분이 계속 공급되어야 잘 배양된다. 바로 이를 가능케 하는 것이 배지이다. 또 이것이 하나의 키트(KIT)처럼 작동하게 되면 누구나 손쉽게 이용할 수 있다. 결국 김성록 대표는 NK세포를 잘 배양할 수 있는 각종 환경을 하나의 키트로 만들어 공급함으로써 혁신적인 기술 환경을 만들었다고 볼 수 있다. 특히 이 시장은 전 세계적으로 매우 빠르게 성장하고 있다. 세포 배양 배지 시장은 2021년 49억 달러에서 2026년 103억 달러로 성장이 예상된다. 연구기관에 따라서는 이보다 10배 정도 더 성장 가능성이 있다고 예측하기도 한다.
이러한 시장의 성장세에 비추어 보면 엔케이젠의 차별화와 성장 가능성은 매우 충분해 보인다고 해도 과언이 아니다. 여러 가지 면에서 다른 동종 회사와 비교 우위에 있는 경쟁력을 충분히 갖추고 있기 때문이다. 우선 세포 배양 배지 시장 성장을 방해하는 요인은 혈청 기반 배지의 높은 비용, 세포 배양 배지의 낮은 순도, 세포 배양 배지의 독성 가능성이다. 혈청 기반 배지는 세포 배양에 가장 일반적으로 사용되는 유형의 배지이지만 혈청은 고가이기 때문에 대중화에 걸림돌이 되고 있다.
또 세포 배양 배지는 종종 오염되어 있으며 세포 배양 배지는 독성을 나타낼 수 있다. 반면 엔케이젠의 세포 배양 배지는 무혈청 화학조성 배지이면서 NK세포의 분화율, 성장률, 순도 등에서 유의미한 수치의 우위를 확보해 세계시장에서 높은 경쟁력을 가지고 있다. 또 NK세포 배양 전용 KIT를 활용한 프로토콜은 고가의 시설이나 장비가 없이도 오염을 최소화하면서 고효율의 배양이 가능해 일본, 베트남, 필리핀 등에서 많은 수요가 발생하고 있다. 따라서 엔케이젠의 프로토콜을 사용할 때는 80% 이상의 활성도로 100억 개의 NK세포와 림프구를 배양할 수 있다는 장점이 있다. 여기서 더 나아가 경쟁력 있는 무형자산을 갖추고 있다는 점도 장점으로 손꼽힌다. 엔케이젠은 배양 배지 및 신규 소규모 단백질(Peptide)에 대한 특허 등록을 완료, 배타적 독점권을 가지고 있으며 서울대, 고려대, 서울여대 등과 공동 연구를 다수 진행했고, 교수 출신 연구 책임자들과 석, 박사급 연구인력을 보유하고 있다. 따라서 이러한 인적 자원을 배경으로 NK세포 치료제 연구 기업으로 배양 배지의 세포 배양 노하우를 바탕으로 후속 연구를 진행 중에 있다.
김성록 대표는 그간 꾸준하게 특허를 등록해왔다. 2021년 ‘셀레니움(Selenium)을 이용한 인간 만능 줄기세포의 혈액전구 세포, 혈관전구 세포, 내피세포 및 평활근 세포로의 분화방법’, ‘레스베라트톨 유도체를 유효성분으로 포함하는 간경화 또는 간 섬유화 예방 또는 치료용 약학 조성물’에 관한 특허를 등록했다. 또 2022년에는 ‘자연살해세포 배양용 배지 및 이를 이용한 자연살해세포 대량증식방법’과 ‘신규 펩타이드를 포함하는 자연살해세포 대량증식용 조성물 및 이를 이용한 자연살해세포 대량증식방법’에 관해서도 특허를 등록했다.
이러한 다양한 연구 결과 엔케이젠은 현재 정부로부터 인증을 받고 다양한 지원까지 등에 업고 있다.
미국, 일본으로 역수출하는 계기 만들어
“올해 1월 GMP(우수 의약품 제조 및 품질관리 기준) 시설을 구축하고 있습니다. 이는 향후 사업을 위한 든든한 베이스 기지의 역할을 할 수 있을 것으로 보입니다. 또 신용정보기금으로부터 ‘퍼스트 펭귄’으로 선정됐습니다. 이는 정부에서 공식적인 인증을 받은 것이라고 할 수 있습니다. 사실 이렇게 되기까지는 꽤 많은 노력과 투자가 필요합니다. 보통 바이오 회사라고 하면 대체로 R&D 회사이기 때문에 매출이 없어 창업 초창기에 고생을 합니다. 특히 우리 같이 세포를 다룬다면 더욱 힘든 상황에 처할 수 있습니다. 정부에서 인증하고 도움을 주지 않으면 꽤 고생을 할 수도 있다는 의미입니다. 하지만 저희는 다행히 대학과 연구기관에서 필요한 테스트 버전 등을 납품해 매출을 만들어 왔고, 지난해부터는 완벽한 배양액을 만드는 기술을 가지고 있어서 매우 전도 유망하다고 볼 수 있습니다.”
실제 올해 수출을 위한 준비가 마무리되고 내년부터는 본격적인 수출에 나설 예정이다. 대표적으로는 베트남, 인도네시아, 필리핀, 터키, 태국 등을 컨택하고 있으며 또 면역 세포 종주국이라고 할 수 있는 일본에도 배양액 키트를 수출할 수 있을 것으로 보인다. 특히 일본으로의 수출은 무엇보다 의미 있는 일이라고 할 수 있다.
“그간 우리나라 바이오 기업들은 이 배양액을 미국과 일본으로부터 수입해서 사용해왔습니다. 반도체를 예로 들면, 원자재는 모두 수입해야 하는 상황과 마찬가지였습니다. 하지만 이제 그 원자재를 우리가 모두 생산해내는 단계에 이르렀습니다. 마치 ‘소부장 기술’을 국산화한 것과 마찬가지라고 보시면 됩니다. 그간 수입으로 인한 비용이 많이 드는 탓에 걸림돌이 되는 부분을 우리 회사가 제거했습니다. 이제 앞으로는 미국과 일본에 역수출하면서 대한민국이 세계 최고의 배양액 KIT 수출국이 되는 일만 남아 있습니다.”
김성록 대표는 그간 수없이 많은 암세포와 정상세포를 봐온 만큼 그들을 통해서 얻는 지혜와 통찰도 적지 않았다고 한다. 특히 그중에서도 암세포와 스트레스에 관한 이야기가 매우 흥미롭다.
“환자의 예후에 많은 결정을 미치는 요인은 바로 스트레스입니다. 저는 실험실에서 연구하면서 세포를 많이 봐왔습니다. 한번은 실험실에서 20대의 정말 깨끗하고 예쁜 세포를 봤습니다. 그런데 엄마 세포가 암이라는 사실을 알면서도 따로 떨어져 있어서 스트레스를 받지 않았습니다. 하지만 같은 공간에 두었더니 엄마 세포가 고통스러워하는 모습을 보자, 그 깨끗했던 세포가 많이 변해 있었습니다. 환자들은 물론 그 가족들도 정말로 스트레스를 받아서는 안 됩니다. 그것이 주변 사람에게까지 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 이 말은 곧 희망을 품으면서 스트레스를 이겨내는 일이 얼마나 중요한지를 알게 해줍니다.”
이제는 정말로 암 정복의 날이 얼마 남지 않았다고 할 수 있다. 전 세계의 의학자와 과학자들, 특히 엔케이젠의 김성록 대표와 같은 뛰어난 기술력을 지닌 한국 과학자들이 최선두에 나서고 있기 때문이다. 그런 점에서 암 환자들은 스트레스에서 벗어나 희망을 품고, 기업인들은 그 환자들의 희망을 위해 열심히 뛰는 일만 남았을 것이다.
