[아이빔테크놀로지 대해부]①“살아 있는 단백질·세포 촬영 생체현미경 최초 상용화”

코로나19가 세계를 강타하면서 제약·바이오 산업의 중요도가 커지고 있다. 급성장세를 거듭하는 제약·바이오 산업은 자동차, 반도체 등에 이어 한국의 차세대 미래성장동력으로 자리매김할 것이 확실시된다. 이데일리의 제약·바이오 프리미엄 뉴스서비스 ‘팜이데일리’에서는 한국을 이끌어 갈 K-제약·바이오 대표주자들을 만나봤다. 이번 주인공은 살아 있는 세포나 단백질의 체내 움직임을 촬영하는 생체현미경 전문기업 ‘아이빔테크놀로지(460470)’다.

(제공=아이빔테크놀로지)

[이데일리 김진호 기자] 동물 몸 속 생체분자나 세포의 움직이는 영상을 촬영하는 장비를 처음으로 상용화시킨 아이빔테크놀로지가 주목받고 있다. 2017년 노벨화학상의 주제였던 극저온전자현미경도 살아 있는 상태를 포착할 수는 없었다. 아이빔테크놀로지의 올인원 생체현미경 제품군 ‘IVM’ 은 쥐 크기 이하 동물의 살아 있는 조직부터 세포, 단백질, 미세분자의 확산 등과 같은 움직임을 확인할 수 있어, 신약개발이나 생명현상 연구에 두루 쓰일 것이란 기대를 모으고 있다.

아이빔테크놀로지는 KAIST 의과전문대학원 교수로 재직하던 김필한 대표가 2017년 교원창업한 기업이다. 10년 이상 수행한 그의 생체 영상화(이미징) 연구 성과가 밑거름이 됐다.

김 대표는 2005년 서울대 전자공학부에서 박사학위를 취득한 이후 하버드대 의대 박사후연구원(2006~2009년), KAIST 교수(2010년~현재) 등을 거치면서 다양한 레이저를 활용해 생체 분자나 조직을 촬영하는 기술 고도화에 매진해왔다.

김 교수는 “2000년대 초반 레이저가 뜨던 시기였고, 각종 의료기기가 등장했다”며 “하지만 이를 활용해 생체 내부를 생생한 현장을 보려는 시도는 눈에 띄지 않았다. 우리가 선제적으로 뛰어든 것”이라고 회상했다.

그는 “특정 파장의 레이저는 직진하는 성질이 있고 이를 물체에 균일하게 조사하면 그 내부를 볼 수 있다. 레이저 주사 현미경이 그런 원리다”며 “X선 등 보다 안전한 레이저로 생체 내부에 물질들의 살아 있는 움직임을 포착하기 위한 제반 기술을 개발했다”고 설명했다.

이전에는 끊임없이 움직이는 생체를 흔들림 없이 촬영할 수 있도록 레이저를 쏘는 방법이 문제였다. 그는 “동물이든 사람이든 숨을 쉬면 그에 따라 조직이 움직인다”며 “조직이나 생체 분자 등의 움직임을 보정해 추적(트랙킹)하는 기술과 고해상도 영상을 찍기 위해 보다 작은 범위로 레이저를 주사하면서 고속으로 촬영하는 기술 등이 핵심이다”고 설명했다.

아이빔테크놀로지가 개발해 연구목적으로 기관이나 대학, 기업에 공급하고 있는 생체현미경은 총 5종이다. 고객사의 요구에 맞게 맞춤형 제작도 가능하다. 이런 제품은 모두 박스형 밀폐된 공간에 마취된 동물을 고정한 다음 레이저 광원을 배치해 움직임을 추적해 고속촬영하는 방식으로 생체 내부를 영상화한다.

김 대표는 “쥐 크기 이하의 동물 수준의 연구에 최적화된 IVM은 제품화가 완료됐다. 동물의 내부에서 조직이나 세포, 단백질의 움직임을 모두 촬영할 수 있다”며 “질환의 발병 연구부터 신약의 전달 과정 등 다양한 연구에 도움을 줄 수 있다”고 설명했다.

현재까지 IVM을 도입한 곳으로는 △서울대와 미국 하버드대, 미국 존스홉킨스대, 영국 옥스퍼드대, 중국 우한대 등 각국 주요 대학 △독일 막스플랑크연구소나 스페인 국립암연구소 등 국가 연구 기관 △글로벌 제약사인 프랑스 사노피 등이 알려졌다.

팜이데일리 취재결과 국내에서도 지난 2023년 1월 사노피에 기술수출된 에이비엘바이오(298380)의 퇴행성 뇌질환 신약 후보 ‘ABL301’의 혈액뇌관문(BBB) 투과율 등의 분석에 IVM 기술이 사용된 것으로 확인됐다. 김 대표는 “뇌 등 특정 조직으로 이동해야 하는 기전을 가진 신약 후보물질이 제대로 전달되는지 파악하기 위한 연구 등에서 IVM이 특장점을 발휘할 것”이라고 자신했다.