By GRACE BROWNE, WIRED US

면역 치료는 오늘날 가장 유망한 새로운 암 치료 방법 중 하나이지만, 평생 치료해야 한다. 신체 면역 방어 체계를 모방하거나 자극하여 암세포를 분리하고는 공격한다. 그러나 약은 보통 정맥 주사로 관리한다. 주삿바늘로 혈액에 약을 주입하면서 오랫동안 신체에 바늘을 찔러 넣어야 한다. 환자는 투입 약물이 정맥으로 전달될 때까지 병원에 몇 시간 동안 있어야 한다

환자가 자택에서 편안하게 약물을 피부 속으로 투입할 수 있다면, 훨씬 더 간단하면서도 고통이 적을 것이다. 이때는 주입해야 하는 약물 농도가 훨씬 더 높아야 한다. 결과적으로 주입하기에는 점성이 너무 높은 약물을 투입해야 하는 공식이 완성된다.

한 가지 해결책이 있다. 약물의 단백질을 결정체로 만든다면, 비교적 더 적은 양으로 농도가 높은 약물을 주입할 수 있다. 작은 결정체로 제작한다면, 약물 점성이 너무 높은 수준이 될 일이 없다. 유일한 문제점이 있다면, 지구에서는 약물 단백질을 결정체로 제작하는 일이 거의 불가능하다는 사실이다. 만약, 지구의 중력 개입 없이 약물 단백질을 결정체로 제작하려 한다면, 완벽한 결정체를 완성할 수 있다.

바로 영국 스타트업 바이오오빗(BioOrbit)이 주목하는 부분이다. 바이오오빗 창립자 케이티 킹(Katie King)은 케임브리지대학교 나노약학 박사 학위를 취득했으나 항상 우주에 큰 관심을 가졌다. 킹은 대학원생이었을 당시 블루오리진(Blue Origin), 스페이스X(SpaceX) 등과 같은 기업이 항공우주 분야에 뛰어들어 우주 탐사가 억만장자의 사업 실험 무대가 되는 등 우주 탐사 상용화를 냉소적으로 본 친구의 견해에 분노를 느낀 사실을 깨달았다. 킹은 “항상 지구의 인류와 생명체를 돕는 데 우주를 활용해야 한다고 생각했다”라고 말했다.
 
킹은 박사 학위 취득 후 우주 분야 과학자로 취업하며, 친구의 견해가 틀렸음을 입증하려 했다. 하지만 성공하지 못했다. 대신, 2022년, 프랑스에 본거지를 두고 우주 업계 전문 경력을 쌓고자 하는 대졸자를 대상으로 한 교육을 제공하는 국제우주대학교(International Space University)에서 2개월간 진행한 여름 프로그램에 참여했다.

킹은 국제우주대학교 프로그램 기간에 우주에서 수행 가능하면서 인류에게 가장 큰 영향을 미칠 수도 있는 연구를 찾는 연구팀에 소속되었다. 킹의 소속팀은 극미 중력 상태에서 약물을 결정체로 제작하는 개념을 생각했다. 국제우주정거장에 극미 중력 상태에서 결정체로 제작한 약물이 암 치료 부문에서 대대적인 혁신이 가능하다는 점을 암시하는 연구 데이터가 여럿 저장되었다. 킹은 “우주에서 결정체로 제작한 약물의 잠재적 효과를 완벽히 이해해야 할 필요가 있다. 지금이 그 장점을 완벽히 이해하기 적합한 때이다”라고 말했다.

킹이 2023년에 창립한 바이오오빗은 우주에서의 약물 제조 과정 상용화 규모를 확장할 계획을 세웠다. 유럽우주국(European Space Agency)의 예산 지원금을 확보한 뒤 2025년 초면 국제우주정거장에서 확실히 효과가 있는 약물 결정체 제작 과정을 실험할 예정이다. 그리고 2025년 하반기 중으로 제약 업계 협력사와 함께 진행하는 것이 이상적인 2차 비행을 할 예정이다.

킹이 인류 최초로 극미 중력 상태의 장점을 최대한 활용하고자 우주로 약물을 보낸 것은 아니다. 이미 제약 업계 대기업도 우주에서 약물을 결정체로 제작할 방안을 연구하기 시작했다. 브리스톨 마이어 스큅(Bristol Myers Squibb), 머크 앤 코(Merck) 등 여러 제약사가 우주에서 다년간 약물 개발 및 제조 연구를 진행했다. 우주약학 연구를 진행 중인 노팅엄대학교 부교수 리샨토(Li Shean Toh)는 “바이오오빗은 우주약학의 장점을 최적화하려 한다는 점에서 특별하다”라고 평가했다. 킹은 우주약학 분야를 상업화 단위로 확장하고자 한다.

그러나 치료제를 결정체로 제작하여 암 치료에 도움이 되고자 하는 데는 장벽이 있다. 우주로 향하는 로켓에 탑승하여 국제우주정거장에 물품을 운반하기에는 대기 명단이 길다. 당연히 우주로 물품을 이용하는 데 드는 비용도 비싸다. 또 다른 장벽은 규제이다. 지구 법률과 규제를 우주에도 적용할 수 있을까? 바이오오빗이 우주에서 제조한 약물 중 환자에게 해를 가한 약물이 발생한다면, 사법 관할 지역은 어느 곳일까? 토 부교수는 “대부분 기술을 생각하면서도 품질 보증 방식은 피하는 듯한 태도를 보인다"라고 말했다. 토 부교수가 연구하고자 하는 부분이다. 토 부교수는 국제우주법 정보를 제공하는 원칙 기구인 우주조약(Outer Space Treaty) 보건 버전을 제안했다.

킹은 우주 약물 제조 과정 전체를 파악하려 기니피그를 우주로 보내는 역할을 하게 되어 만족한다. 연구 효과가 있기를 바라기 때문이다. 킹은 “극미 중력 상태는 생명과학 연구, 약물 개발, 암 연구를 비롯하여 인류가 아직 발견하지 못한 여러 부분에서 큰 도움을 줄 수 있다”라고 전했다.

킹이 바이오오빗 운영과 관련하여 세운 궁극적인 목표는 과학, 연구, 제조 전문 영구 시설을 우주에 두는 것이다. 현재 우중충하고 황량한 기업 단지에 있는 제약사 공장이 이제는 지구 밖에도 설립될 수 있다. 언젠가는 인간이 처방받는 약물 다수는 단기간 우주에 존재할 수도 있다.

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
The Next Generation of Cancer Drugs Will Be Made in Space