바다가 ‘식량의 보고’이자 ‘인류의 약국’이 될 것으로 보인다. 해양생물로부터 새로운 의약 신소재를 찾기 위한 연구가 선진국을 중심으로 활발히 진행되고 있다. 해양생물은 육상과는 전혀 다른 생태환경에서 서식하고 있어 지금까지 육상식물에서 기대할 수 없었던 독특한 구조와 강력한 약리효과를 갖는 2차대사물질을 생산하여 의약품 개발의 중요한 연구대상으로 인식되고 있다.
미국은 국립암연구소를 중심으로 해양천연물로부터 항암제 개발을 주요 목표로 하는 의약품 신소재 개발에 관한 연구를 활발히 진행하고 있으며, 지리적으로 다양한 해양생물자원을 보유하고 있는 일본도 해양천연물을 중점과제로 채택하여 연구를 진행하는 등 해양 선진국들은 1970년대부터 해양천연물 분야에 막대한 투자를 해오고 있다.
해양천연물 의약특허출원 10년간 114건 … 내국인 46% 점유
바이러스치료제로 잘 알려져 있고 미국에서 판매량이 많은 5대 의약품중 하나인 acyclovir를 포함하여 항암제 bryostatin 및 dolastatin 유도체는 해양생물에서 분리한 화합물을 기반으로 하는 대표적인 의약품이다. 현재 시판 또는 임상시험이 진행되고 있으며, 이외에 많은 수의 해양천연물이 임상 또는 전임상단계중이어서 향후 이를 바탕으로 하는 의약품 개발 가능성이 매우 높다.
국내의 해양천연물분야는 육상천연물에 비해 상대적으로 인식이 부족하여 한국해양연구원 등 소수의 연구그룹에 의해서 연구가 진행되어 왔으나, 최근 들어 국내 해양생물의 활용 및 보존 가치에 대한 중요성이 증대되고 ‘마린바이오21 사업’ 등의 연구 사업도 활발히 추진 중에 있다.
최근 10년간의 특허청에 출원된 해양천연물관련 의약분야 특허출원은 총 114건이며, 이 중에서 내국인에 의한 출원이 총 52건으로 전체출원의 46%를 점하고 있는 것으로 나타났다. 내국인의 출원은 1999년 까지 32건에 불과하였으나, 2000년부터 2003년까지 전체출원의 72%인 82건이 출원되어 최근 의약소재로서 해양천연물의 관심도가 높아지고 있음을 단적으로 알 수 있다. 출원동향을 살펴보면, 소재별로 해양생물 추출물로부터 분리한 순수화합물에 관한 출원은 전체출원의 33% 에 머물고 대부분의 출원 67%가 천연추출물 자체에 관한 것으로 나타났다.
이에 비해 외국인 출원은 전체출원의 95%가 순수 화합물에 관한 출원으로 나타났다. 이는 국내 해양천연물 연구 수준이 아직까지 추출물 자체를 활용하는 단계에 비중이 치우쳐 있으며, 향후 추출물로부터 순수화합물을 분리하여 약리활성 성분을 탐색하려는 단계로 진행하여야 할 것으로 지적되고 있다.
무척추동물 특허출원 전체의 ‘절반’
불가사리‘인기’생물종
해양생물의 기원을 보면 해조류 15건, 극피동물(불가사리, 성게, 해삼) 13건, 해양균류 7건, 해면동물(해면) 5건, 강장동물(산호, 히드라) 3건, 원색동물(우렁쉥이) 3건 등으로 국내에서 해양생물종 전반에 걸친 연구가 진행되고 있음을 알 수 있다. 특히 해양생물 중 세계적으로 가장 많은 수의 생리활성물질이 보고된 해양무척추동물에 관련된 출원이 전체출원의 절반인 47%를 차지하고 있으며, 상대적으로 생물종 확보가 용이한 해조류관련 출원도 28%나 차지했다.
단일 생물종으로는 불가사리를 의약소재로 하는 출원이 7건으로 가장 많다. 불가사리는 ‘바다의 해적’으로 불리며 양식업에 많은 피해를 주며 비료이외에 활용가치가 떨어져 처리에 곤란을 겪고 있으나, 혈전치료제, 칼슘제, 고지혈증치료제, 항균제, 항알레르기제, 면역증강제 등의 용도로 특허출원 되어 향후 이를 이용한 의약품 개발 전망이 매우 밝을 것으로 보인다.
항암제 · 항균제 개발 ‘다수’ … 적극적 투자 필요
질환별로 보면 항암제(9건) 및 항균제(9건)에 관련된 출원이 가장 많으며 항산화제(5건), 고지혈증치료제(4건), 혈전치료제(3건)등의 순으로 출원이 많아 국내에서 다양한 분야의 치료제 연구가 진행되고 있음을 알 수 있다.
우리나라 근해에는 세계적으로 해양천연물 미개척분야인 원색동물만 약 1400여종이 서식하는 것으로 알려져 있으며 지리적 특성상 다양한 해양생물종을 보유하고 있는 해양생물자원강국이다. 게다가 약용식물을 중심으로 하는 천연물의약 연구 또한 매우 활발하게 진행되고 있어 국가적으로도 천연물신약개발에 대한 관심과 기대가 높아 천연물의약 분야에 우수한 연구기반을 보유하고 있다.
이러한 연구기반을 바탕으로 의약소재로서 해양생물자원의 활용가치에 대한 인식을 높이고, 정부와 민간기업의 적극적인 투자를 통해 우리나라가 해양천연물에서 세계 최고의 치료제를 개발할 날을 기대해 본다.
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