한국 의과학자들이 일론 머스크가 설립한 우주탐사기업 스페이스X(SPACE X)의 발사체인 ‘팰컨-9(FALCON-9)’을 이용해, 우주에서 혈액암‧면역결핍증 등의 난치병 치료제를 개발한다.

연구진들은 우주에서 데이터를 수집할 ‘바이오 캐비닛’을 탑재한 국산 위성을 팰컨-9에 실어서 지구 밖으로 보낸다.

이어 우주에서 생체반응 연구를 진행, 조혈모세포‧인공혈액의 대량 생산 공정을 확립해서 희귀 혈액‧면역 질환 치료제 개발을 위한 기반 기술을 마련한다는 계획이다.

가톨릭대 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 첨단세포치료사업단장 주지현 교수(연구책임자‧서울성모병원 류마티스내과), 서울성모병원 혈액병원 조병식 교수, 가톨릭대학교 의과대학 유도만능줄기세포 연구센터 임예리 교수 연구팀이 보건복지부가 주관하는 국책사업인 ‘의료난제 극복 우주의학 혁신의료기술개발사업’ 과제에 선정됐다고 16일 밝혔다.

이 사업은 제2차 한국형 ARPA-H(Advanced Research Projects Agency for Health) 프로젝트다. 2028년까지 총 54개월 간 진행하며, 총 연구비는 90억 원이다.

담대한 도전을 통해 국가 난제를 해결하고, 의료·건강 서비스의 혁신적 변화를 가져오는 국민 체감형 연구개발을 진행한다.

이번 사업은 가톨릭대 서울성모병원이 주관하고, 지구관측 위성기술 개발 기업 ‘루미르’, 세포치료제 및 플랫폼 개발 기업 ‘입셀’이 공동 연구 기관으로 참여한다.

이와 관련 미국 항공우주국(NASA)은 2016년부터 ‘Stem Cell Differentiation in Microgravity’ 프로젝트를 통해, 우주환경에서 iPSC 연구를 여러 차례 진행했다.

반면 국내 우주의학 연구는 아직 초기 단계에 머물러 있는 상황이다. 이번 프로젝트는 우리나라 우주의학 분야의 진전을 이끌며, 국제 경쟁력을 확보할 계기가 될 것으로 전망된다.

특히 차세대 의료기술의 새로운 장을 여는 의미 있는 시도로 평가받는다. 주지현 교수는 “의료 분야의 혁신뿐만 아니라 우주의학과 재생의학의 융합이라는 새로운 패러다임을 제시하는 데 기여할 것”이라고 기대했다.

이번 연구는 국제우주정거장(ISS)과 루미르 자체 인공위성 2호기를 활용해서 인체유래유도만능줄기세포(iPSC)를 기반으로, 조혈모세포(HSC) 및 인공혈액(i-RBC)을 제조하는 혁신 기술을 개발하는 게 목적이다.

연구에선 지구 중력 환경에서 한계가 있었던 세포 분화 및 증식 효율을 극복하기 위해, 미세중력(microgravity) 환경을 활용한 세포 배양 공정을 처음으로 도입한다.

특히 우주에서의 생체반응 연구를 통해 조혈모세포와 인공혈액의 대량 생산 공정을 확립하고, 희귀 혈액질환 및 면역 질환 치료제를 개발하기 위한 기반 기술을 마련할 예정이다.

이와 관련 우주환경 내에서의 생물학적 반응은 기존 지구 중력 환경과는 매우 다른 조건을 제공한다. 이를 통해 세포 분화와 증식의 효율을 획기적으로 높일 수 있다.

이번 연구는 총 5단계로 진행하며, 첫해에는 지구 중력 환경에서 조혈모세포 분화 공정을 확립한다. 이후 미세중력 모사 환경 및 실제 우주환경에서의 실증 연구를 시행한다.

2027년 4분기에는 루미르와 협력해서 인공위성을 발사하고, 우주 바이오 캐비닛에서 실험 데이터를 수집한다.

서울성모병원은 주관기관으로서 미세중력 환경에서 iPSC 기반 세포 분화 연구와 우주환경 내 실증 연구를 수행하며, 이를 의료 현장에 적용하고 임상 연구로 연결하는 역할을 맡는다.

공동 연구 기관인 입셀은 우주환경을 활용한 iPSC 기반 재생의료 치료제 제조 공정 개발을 주도한다. 아울러 우주 실증 데이터를 분석하고, 제조 공정을 개선해서 제품 상용화 가능성을 높이는 데 집중한다.

루미르는 인공위성 기반 세포 자동 배양 시스템을 개발하고, 이를 활용한 우주 실증 연구를 통해 대한민국 최초 우주의학 실증 플랫폼 구축에 기여할 계획이다.

이번 사업은 국내 의료 기술과 첨단 우주 기술이 융합해, 첨단 재생의료의 새로운 가능성을 탐구한다는데 의미가 있다.

또 연구 결과는 의료 현장에서 적용 가능성을 극대화하기 위해, 실질적인 임상 연구로 이어질 예정이다. 이를 통해 △혈액암 △빈혈 △면역결핍증 같은 난치성 질환 치료제를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

주지현 교수는 “우주환경을 활용한 유도만능줄기세포(iPSC) 기반 분화 세포 제조 공정 혁신을 통해, 국가 보건의료 기술과 우주의학 발전에 기여할 중요한 기회”라며 “앞으로도 첨단재생의료를 선도하기 위한 연구개발에 최선을 다하겠다”고 말했다.

황운하 기자 다른기사 보기