“우주 신약 시대 신호탄”…美스타트업, 우주에서 약 생산 후 지구 귀환 성공

바르다 스페이스 인더스트리의 ‘위네바고 1호(W-1)’가 지구로 무사히 귀환한 모습이다. 우주 공간에서 의약품을 합성한 위네바고 1호는 다시 지구로 진입할 때 발생하는 섭씨 약 1500도의 고온을 견뎠다. 바르다 스페이스 인더스트리 제공

우주에서 신약을 개발할 날이 멀지 않았다. 사람의 도움없이 우주에서 약을 생산해 지구까지 다시 가져오는 시스템이 개발됐기 때문이다. 비용은 기존 방식의 10% 수준이다. 비용 문제로 고민하던 글로벌 제약사들의 우주 진출에 속도가 붙을 전망이다.

2일 항공우주업계에 따르면 최근 미국 우주 스타트업 ‘바르다 스페이스 인더스트리’는 우주에서 만든 사람면역결핍바이러스(HIV) 치료제 ‘리토나비르’를 지구에서 받아 분석한 결과를 공개했다. 우주에서 지구로 돌아오는 과정에서 오염이나 변질이 없어 충분히 사용할 수 있다는 내용이다. 우주에서 의약품을 합성하려는 시도는 지금까지 여러 차례 있었지만 합성한 약물을 지구에서 받아 분석한 것은 이번이 처음이다.

●지구서 불가능한 반응 일으켜 ‘꿈의 치료제’ 가능성도

W-1 내부에 있는 화학물질 결정화 장비

우주의 미세 중력 환경은 약을 개발하기에 안성맞춤인 장소다. 우주에서는 약물을 구성하는 분자들이 차곡차곡 쌓이는 ‘결정 성장’이 잘 일어난다. 지구에서는 중력으로 인해 분자가 쌓이다 보면 무게를 이기지 못하고 무너져버리는 현상이 발생한다. 일정 크기 이상으로는 자라지 못하는 것이다. 미세 중력 환경에서는 이런 현상이 발생하지 않기 때문에 순도 높은 약물을 빠르게 얻어낼 수 있다.

또 지구에서는 중력으로 인해 잘 일어나지 않는 화학반응도 우주에서는 가능하다. 최기혁 한국마이크로중력학회 회장(한국항공우주연구원 책임연구원)은 “화학반응이나 합성이 어려워 만들어지지 못하는 ‘꿈의 치료제’가 우주 공간에서는 탄생할 수도 있다”고 했다.

이번에 특히 더 주목을 받았던 것은 리토나비르를 싣고 나른 우주선 ‘위제바고-1호(W-1)’다. 이 우주선은 내부에 화학 물질을 합성하는 기계 장비 등이 탑재돼 있다. 우주를 떠나니는 ‘작은 공장’인 셈이다. W-1은 지난해 스페이스X의 팔콘9에 실려 지구 저궤도로 날아간 뒤 중력이 거의 없는 우주 공간에서 리토나비르를 합성했다. 이후 섭씨 1500도에 달하는 고온을 버티고 지구로 재진입하는 데 성공했고 2월 21일 미국 유타 사막에 무사히 착륙했다. 내부에 들어있던 리토나비르 역시 안전성과 효능에 아무런 문제가 없었다.

●ISS 도움없이 자체 합성해 비용 10%로 절감

지구로 귀환 중인 W-1

지구로 귀환이 가능한 W-1은 전 과정에서 사람의 손을 빌리지 않는다. 때문에 우주 의약품 생산 비용을 기존의 10% 수준으로 절감할 수 있다.

기존에 우주에서 약물 합성을 시도했던 미국 머크(MSD), 일라이릴리 등 글로벌 제약사들은 모두 국제우주정거장(ISS) 국립연구소와 협력해 실험을 진행했다. 우주에서 생산한 약물을 ISS 연구진이 분석해 결과만 지구로 보내주는 방식이다. 이 경우 ISS 실험실 대여비 및 연구 위탁 비용이 들어가게 된다.

ISS를 거치지 않는 W-1 시스템은 이 부분에서 비용을 크게 줄일 수 있다. 비용 문제로 고민하던 제약사들에게 하나의 새로운 옵션이 생긴 것이다. 최 연구원은 “우주 사업을 결정하기 전 테스트베드로서 활용할 가능성이 매우 크다”고 평가했다.

관련 시장이 커지며 국내에서도 우주 신약 개발에 뛰어드는 기업이 늘고 있다. 대표적으로 보령제약은 미국 액시엄 스페이스에 6000만 달러(약 812억 원)를 투자하며 우주 사업에 나섰다. 액시엄 스페이스는 세계 최초 상업용 우주정거장 ‘액시엄 스테이션’을 개발 중이다. 10년 내 해체 예정인 ISS를 대체할 예정이다. 보령제약은 의약품 생산을 포함해 우주에서 진행 가능한 실험 및 제조 등을 중개해주는 역할을 담당해 수익을 창출하겠다는 계획이다.