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세계 최초 남극 해양미생물 활용 혈액 동결보존제 개발 
- 극지연구소, 27일(수) 신규 혈액 동결보존제 기술이전 협약 체결 - 

세계 최초로 남극 해양미생물에서 찾아낸 신규 물질을 활용한 혈액보존제가 개발되어 혈액의 장기보관 기술이 상용화될 전망이다.

해양수산부(장관 김영춘)는 극지연구소(소장 윤호일)가 남극 해양미생물에서 찾아낸 신규물질을 활용한 혈액 동결보존제 기술 상용화를 위해 27일(수) (주)알테로바이오텍(대표 오성환)과 기술이전 협약을 체결*한다고 밝혔다.

* (일시 / 장소) 6. 27.(수) 15:30∼ / 극지연구소 장보고 회의실(3층)

연중 대부분이 해빙으로 덮여있는 남·북극해에는 2,000만년 이상 혹독한 환경 속에서 생존해 온 다양한 생물들이 서식하고 있다. 극지연구소 임정한 박사 연구팀은 해양수산부의 ‘양극해 미래자원 탐사 및 활용기술 개발 사업*’을 통해 쇄빙연구선 ‘아라온호(’09년 건조)‘를 활용하여 남극 로스해에 서식하는 미생물을 대상으로 특성 연구를 진행해 왔다.

* (사업기간) ’11.12～’16.5, (사업비) 71.5억 원

연구팀은 남극 로스해에 서식하는 해양미생물인 ‘슈도알테로모나스 종(Pseudoalteromonas sp. Strain CY01)’에서 얼음 성장 억제물질(항동결 바이오폴리머*)을 발견하고, 이를 활용하여 혈액 동결보존제**를 개발하는 데 성공하였다.

* 바이오폴리머 : 생물에 의해 합성되어 생체 내에 존재하는 고분자화합물의 총칭

** 등록특허 : 제10-1816802호(‘18.1), 미국·유럽(’17.12), 중국(‘18.1) 해외특허 출원
 

혈액이 동결되는 과정에서 생성되는 얼음은 혈액의 적혈구 세포를 파괴하기 때문에 그간 의료현장에서 혈액의 보관과 수급에 큰 장애물로 여겨져 왔다. 그러나, 이번에 개발한 동결보존제는 동결 시 세포로부터 수분을 흡수하여 얼음 성장을 억제하고 세포의 생존능력을 유지시키게 된다.

극지연구소는 이번에 개발한 혈액 동결보존제를 활용하여 6개월간 혈액의 장기 냉동보관 실험에 성공함으로써, 냉장상태로 35일까지 가능했던 혈액의 보관기간을 5배 이상 늘릴 수 있게 되었다.

이에 따라, 혈액 폐기율이 크게 줄어들면서 2014년 기준으로 80%에 불과한 국내혈액 자급률* 해소에 도움을 줄 전망이다.

* 최근 고령화 문제로 헌혈을 주로 해왔던 10∼20대 인구가 감소하고 수혈이 필요한 고령인구는 증가하는 추세

항동결바이오폴리머는 혈액의 냉동보관에 사용되는 기존 물질인 글리세롤(Glycerol)에 비해 혈액 보존효과*가 크고 처리과정**도 상대적으로 간편하다. 해동 후 바로 수혈이 가능하고 남은 혈액은 다시 동결 후 사용할 수도 있다. 희귀혈액의 안정적 수급과 타인의 혈액 수혈로 인한 감염 문제도 해결할 수 있게 되어 혈액 보관시장에 새로운 패러다임을 연 것으로 평가받고 있다.

* 해동 후에도 적혈구 세포가 90% 이상 생존, 글리세롤의 경우 약 80% 생존

** 글리세롤은 독성이 있어 해동 시 동결보존제를 다시 제거하는 처리과정이 필요하나, 항동결바이오폴리머는 현재까지 독성이 보고되지 않아 별도 과정을 거치지 않음

기술가치 평가기관에 따르면, 전 세계 혈액 동결 보존제 시장 규모는 2023년까지 5,300억 원까지 성장할 것으로 예측*하고 있다. 기술 이전기업인 ㈜알테로바이오텍은 항동결바이오폴리머가 타 혈액 동결 보존제에 비해 높은 경쟁력을 가지고 있는 만큼, 전 세계 혈액 동결보존제 시장에서 10년 내에 40% 이상의 시장 점유율을 달성할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

* 전체 혈액 유통시장(2조 1,200억 원)의 25%를 냉동 혈액 동결보존제 시장으로 가정

한편, 이번 연구결과는 줄기세포 등 동물세포 분야에도 적용이 가능하다. 항동결바이오폴리머를 활용하면 줄기세포, 면역세포, 유전자 및 불임이나 난임 치료제 등의 보관시장 진출도 가능할 것으로 예상된다.

조승환 해양수산부 해양정책실장은 “극한의 환경에서 살아남은 남극 생물고유의 특성을 의료기술에 활용한 것이라 더욱 의미가 있다.”라며, “기술이전과 상용화 지원을 통해 극지 생물자원을 활용할 수 있는 기회를 확대하여 신산업과 일자리 창출에 노력하겠다.”라고 말했다.