너무 오래 살아서
해양자원에서 새로운 발견을 하는 생명공학연구센터
호모 사피엔스로 불리는 인류가 시작된 이후로 평균수명이 가장 긴 시대에 직면해서 살아가고 있다. 불과 만 년 전까지만 하더라도 인류의 뼈를 분석해보면 20여 년을 살았으며 조선시대에는 40대~50대가 일반적이었으며 20세기에는 60여 년이었지만 지금은 100세를 넘어서 120세를 이야기하고 있다. 너무 오래 산다는 것은 많은 변화를 야기하게 된다.
이곳은 부산에 위치한 해양생명공학연구센터로 유용자원 발굴과 생산 실용화로 이어지는 연구개발 순환구조 구축을 통한 의약 바이오 소재를 개발하고 있다. 육지의 수많은 동식물에서 발견된 소재는 지금 많은 곳에서 활용되고 의약용으로도 활용이 되고 있다. 치료를 위해 사용되는 의약품의 상당수는 실제 자연에서 발견해서 연구한 것들이기도 하다.
해양생물에는 수많은 독들이 있다. 독의 다른 이름은 약이기도 하다. 해양 생물의 독을 관리하고 활용하는 것은 독소 함유 해양생물을 확보하고 독소 분리/분석, 마비성 패류독소 생산 미세조류, 마비성 패류독소 정성/정량 분석을 통해 인간 질환에 대한 효능을 나타내는 해양 화합물(천연, 생물 독) 발굴, 생산이 중요하다.
수많은 연구분야에서 해양생명공학연구센터에서는 해양생물 유해 바이오 소재 개발, 해양 미생물 기반 이산화탄소 저감/활용 기술 확립, 해양생물자원 확보 및 활용기반 구축을 연구하는 분야를 살펴보았다.
특수분야에 근무하던가 연관이 되어 있지 않으면 이런 분야의 바이오는 접하기가 쉽지 않다. 마비성 독소 (STX) 합성법 확립과 유도체 확보, 고역가 생리활성 천연물 발굴(13종 이상), 천연물 생합성 유전자군 발굴을 위한 해면 메타게놈 분석(3종)을 하고 있는 연구실을 돌아본다.
흔히 TV 등에서 나오는 뉴스 등에 해파리 등에 쏘인 사고들도 있다. 해파리나 말미잘에서는 신경독성 생물 독이 나오는데 단백질로 진통, 마취, 근수축을 일으킨다. 우리가 흔하게 먹는 해삼은 해양 극피동물로 사포닌(이온채널 조절) 역시 진통, 마취, 신경병증을 일으키지만 활용을 하게 되면 약으로 사용이 될 수 있다.
코로나19를 겪으면서 우리는 항원이라던가 항체라는 단어를 많이 접하게 되었다. 약이 우리 몸에 작용하는 것은 먹는 것, 호흡하는 것 혹은 주사제등이 있다. 항체는 신종 감염병을 포함한 각종 인간 질환의 진단 및 치료제의 중심 소재다. 코로나19 백신은 단백질의 형태이기 때문에 먹게 되면 바로 흡수되어서 아무런 영향을 미치지 않지만 주사형태로 투입이 되면 몸에 작용을 일으킨다. 그런 일반적인 항체를 줄이기 위해 상어 항체를 활용하면 나노 바디로 분자량을 극히 죽일 수가 있다.
이곳의 연구단계를 보면 해외 해양생물자원 확보 및 활용기반 구축이 09년부터 20년까지 이루어졌고 공해상 자원 확보 및 기초 효능 탐색이 작년부터 25년까지 진행될 예정이다.
다양한 해양자원의 활용분야 중에 비광합성 탄소 고정 미생물을 활용하여 이산화탄소 전환 공정 기술은 산업화가 가능할 것으로 보인다. 심해 열수분출공 미생물 이용 바이오수소 생산 데모플랜트 실증 및 산업화 기반을 확보하고 있었다.
이곳에서는 고세균 써모코러스 온누리누스 NA1의 적응 진화를 통한 고농도 배양 기술 확보 및 산업 부생가스이용 바이오수소 및 고열성효소 동시 생산기술을 실증하고 있었다.
해양생물공학연구센터의 바로 옆에는 국립 해양박물관이 자리하고 있다.
바다에는 수많은 유해생물도 살아가고 있다. 지금까지는 골칫거리였던 유해 생물은 고부가가치를 가진 의약소재가 되기도 한다. 더 치명적일수록 더 높은 가능성으로 활용될 수 있다고 한다. 보톡스 역시 그러했고 해양생물독중 복어에서 나오는 택틴이나 창자고동에서 나오는 프리알트, 말미잘에서 나오는 달리자타이드 역시 육상의 난제를 해양 과학기술로 해결할 수 있는 소재이기도 하다.
너무 오래 산다는 것은 많은 것을 필요하게 되는데 특히 의약은 필수적일 수밖에 없다. 이제 인류에게 남은 분야는 심해와 심우주다. 선진국이 달나라에 사람을 보내고 극지방에 근무하고 심해를 개발하기 위한 분야에 투자를 하는 이유이기도 하다.
