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"망막 손상돼, 천천히 실명" 절대 못고친다? '망막 재생' 방법 찾았다
한국과학기술원(KAIST) 교원창업기업 '셀리아즈'
강경화 대표 "재생 못하던 사람 망막 되살릴 것"

# 노화나 퇴행성 원인으로 망막이 손상되는 질환이 고령화 시대 건강을 위협한다. 망막은 나이가 들거나 질병에 따라 점차 손상을 입고, 이로 인한 시력악화나 상실은 속도를 늦출 뿐 되돌릴 수는 없었다. 그런데 "망막세포 재생이 불가능한 건 지금까지 그랬을 뿐"이라고 말하는 국내 스타트업이 꿈의 기술을 만들어 가고 있다. KAIST(한국과학기술원) 기반 바이오 스타트업 '셀리아즈'다.

어류나 양서류의 망막은 재생되지만 포유류의 망막은 재생되지 않는다. 국내외 과학자들은 그 이유를 밝히려 연구를 계속했다. 마침내 사람의 망막세포도 손상을 입으면 복원(재생)되려 하지만 특정한 단백질이 쌓이면서 신경 재생을 억제한다는 사실이 밝혀졌다. '프록스1'(PROX1)으로 명명된 이 단백질의 작용을 막을 수 있다면 망막세포 재생도 가능한 셈이다. 카이스트 생명과학과 김진우 교수팀의 성과다.

이 팀에 몸담고 있던 강경화 대표는 "망막 발달과정에서 순환되는 특정 단백질이 세포간에 이동하며 발생하는 변화를 관찰했고, 이 단백질들이 손상된 망막에서 새로운 세포 재생을 막는다는 사실을 확인했다"며 "이 원리를 적용한 치료제로 '망막의 픽셀'을 복원하면, 망가진 TV화면의 검은 자리가 다시 밝아지듯 시신경이 살아난다" 고 밝혔다.

김 교수팀 원천기술은 2019, 2020년 KAIST 내부 평가에서 '최우수' 기술로 선정됐다. 제약회사에 기술을 이전하기보다 직접 창업하기로 결정한 배경이다. "연구실에서 멈추지 말고 창업해보라"는 KAIST 측의 권유와 적극적 지원도 한 몫했다. 그렇게 2022년 셀리아즈가 태어났다. 회사명은 세포(cell)라는 영어와 치료(lama), 재생(zao)이라는 그리스어를 조합한 것으로 '세포를 재생해 치료한다'는 의미를 담고 있다.

김 교수팀은 망막색소변성증 등 각종 망막질환을 동물모델에 적용했다. 퇴행된 망막에 프록스1 항체 유전자를 주입하자 조직 재생뿐 아니라 6개월 이상 정상 시력이 유지되는 현상을 확인했다. 회사 측은 시각 손실의 속도를 늦추거나 예방하는 기존 망막질환 치료제의 범위를 넘어 새 치료제가 시력 회복까지 가능할 것으로 내다봤다.

글로벌 퇴행성 망막질환 치료제 시장은 연평균 10% 이상 빠르게 성장, 2030년에는 60조원에 육박할 것이란 조사도 있다. 이와 별도로 반려동물 치료 영역으로도 확장 가능하다. 반려동물 역시 인간과 유사한 망막질환을 겪기 때문이다. 셀리아즈는 반려견을 대상으로 효능을 확인하고 있다.

강 대표는 "망막세포에 손상 시그널(신호)이 오면 재생 프로그램이 작동해야 하는데 특정 단백질이 이를 막고있던 것"이라며 "이 단백질 이동을 억제하면 원래의 재생 메커니즘이 돌아가는 원리"라고 설명했다.


환자에 딱 맞는 항암제 3일이면 진단 '끝'…혈액암 치료 새길 연다
울산과학기술원(UNIST) 교원창업기업 '티케이메디컬솔루션'
김태성 대표 "혈액암 환자 맞춤형 항암제, 72시간 이내 판별"

혈액암은 피를 만드는 '골수'의 조혈계에서 발생하는 악성종양이다. 암세포가 혈관을 타고 전신으로 퍼지기 때문에 수술적 제거가 어렵다. 따라서 고형암과 달리 혈액암은 여러 약제를 조합한 복합 항암화학요법으로 치료한다.

문제는 1차 치료인 항암요법의 효과가 환자마다 다르다는 점이다. 기존 치료에 반응하지 않거나, 완치 판정 후 약물을 끊으면 재발하는 경우가 약 50%에 달한다. 항암제에 내성이 생기면 동일한 약물을 다시 쓸 수 없기 때문에 처음부터 최적의 약제를 선택하는 것이 중요하다.

울산과학기술원(UNIST) 교원창업기업 티케이메디컬솔루션은 이 같은 문제를 해결하기 위해 혈액암 환자별 최적 약물을 진단·선정하는 플랫폼을 개발했다.

김태성 티케이메디컬솔루션 대표는 "환자마다 유전적 이질성이 있어 항암제 효과가 다른 데다 강력한 항암제를 오랜 기간 복용할 수도 없다"며 "환자의 골수세포와 항암제 반응을 체외에서 미리 확인하면 약효를 예측할 수 있을 것이라는 아이디어로 창업했다"고 밝혔다.

회사의 핵심 기술은 미세유체역학 기반 바이오칩이다. 머리카락 굵기(50㎛)보다 훨씬 작은 세포(10~15㎛)를 분리해 항암제별 반응을 측정하는 방식이다. 김 대표는 "세포를 초미세 공간에 나눠 넣고 각기 다른 약물을 공급하는 고난도 기술이 핵심"이라며 "AI 이미지 분석으로 세포의 약물 반응을 대량 분석할 수 있다"고 말했다.

진단 시간도 72시간 이내로 짧다. 김 대표는 "현재 시제품 개발 단계까지 완료된 상태로 내년 의정부을지대병원에서 임상 유효성 검증 작업을 착수할 계획"이라며 "세포주를 활용한 자체 시험 결과 약물마다 효능이 뚜렷하게 구분되는 등 유의미한 성과를 거뒀다"고 말했다.

현재 개발한 시제품은 만성골수성백혈병(CML)을 대상으로 한다. 향후 급성골수성백혈병(AML), 다발성골수종(MM) 등 다른 유형의 혈액암으로 확장하는 한편 위암이나 폐암 등 고형암 시장에도 진출할 계획이다.


"전기차 주행거리 1.5배↑"…리튬 배터리 한계 넘는 혁신기술
광주과학기술원(GIST) 교원창업기업 '엘브이비(LVB)'
엄광섭 대표 "글로벌 에너지 소재 기업으로 도약"

"전기 자동차와 도심항공모빌리티 시장이 급속도로 성장하면서 고출력·고안정성 이차전지 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 하지만 현재 상용 양극재는 출력·수명·안전성 한계로 차세대 고성능 배터리의 요구를 충족하지 못한다."

광주과학기술원(GIST) 교원창업기업인 엘브이비(LVB)의 엄광섭 대표는 "고출력·고에너지·안전성·저비용을 동시에 충족하는 차세대 리튬 금속 전지(LMB)용 양극 소재 개발이 필수적"이라며 이같이 말했다.

현재 많은 연구에서 리튬 배터리의 양극 소재로 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn), 철(Fe)의 산화물을 사용하고 있다. 다만 이들 소재의 용량 증대는 이미 한계에 왔다고 평가된다. 때문에 전기차 주행거리를 늘리기 위한 리튬 배터리의 에너지 향상도 한계에 봉착한 상황이었다.

엘브이비는 세계 최초로 수열합성 기반 나노플레이트 적층 구조의 바나듐산화물(V₂O?) 양극 소재를 개발했다. 이 소재는 기존 대비 1.5~2배 높은 용량(이론상 294 mAh/g)을 확보하면서도 두꺼운 전극 문제를 해결할 수 있다.

또 1400사이클 이상의 충방전에도 용량 유지율이 85% 이상에 달하며, 고출력임에도 충방전 과정에서 산소 방출이 없어 화재의 위험성이 대폭 감소한다.

원가 경쟁력도 뛰어나다. 바나듐산화물의 가격은 톤당 9000달러(약 1260만원) 수준으로 배터리 양극재에 주로 쓰이는 니켈이나 코발트보다 상대적으로 저렴하다. 니켈은 톤당 1만4000달러(약 2000만원), 코발트는 톤당 2만3000달러(약 3200만원) 수준이다.

엄 대표는 "바나듐산화물 양극 소재는 배터리의 충·방전 과정 동안 구조가 붕괴될 수 있어 안정성이 낮고 이온·전자 전도성이 낮아 느린 전기화학적 반응 속도를 갖는다는 치명적 단점이 있지만 이를 해결할 수 있는 새로운 합성법을 이용했다"고 강조했다.

기존의 수열합성법에 결정 성장 억제제를 첨가하고 이후 열처리를 진행하는 방법으로 나노플레이트가 적층된 계층 나노구조의 바나듐산화물 양극 소재를 개발했다는 설명이다. 수열합성법은 고온·고압에서 물이나 수용액을 이용해 물질을 합성하는 방법이다.

이는 구조 내부의 리튬이온 이동 통로를 효과적으로 제공하고, 리튬이온 이동 거리를 감소시켜 빠른 충방전 전류 조건에서도 높은 용량 확보가 가능하다. 또 견고한 계층 나노구조는 충·방전 가정 동안 안정적으로 구조를 유지하게 해준다.

엄 대표는 "이미 연구실에서의 검증을 마치고 시제품 제작이 가능한 단계에 진입했다"며 "초기 자본을 확보하고 국내외 배터리·자동차 업체와 협력을 추진해 궁극적으로 글로벌 에너지 소재 기업으로 도약하겠다"고 했다.


얼마나 아픈지 10분만에 콕 짚어낸다…AI 통증 검사기 글로벌 도전장
대구경북과학기술원(DGIST) 교원창업기업 '포피엠엑스'
안진웅 대표 "AI 활용해 통증 진단 새 표준 만든다"

"얼마나 아픈지 1~10으로 말해주세요" 병원에서 의사가 환자에게 자주 던지는 질문이다. 그러나 통증은 사람마다 느끼는 기준이 달라 환자가 "많이 아프다"고 해도 의사가 정확히 어느 정도인지 파악하기는 어렵다.

이 같은 문제를 해결하기 위해 통증을 과학적으로 측정하는 기기를 개발한 스타트업이 있다. 대구경북과학기술원(DGIST)에서 출발한 포피엠엑스(4PMX)다. DGIST 학제학과 안진웅 교수(대표)를 중심으로 광주과학기술원(GIST) 정의헌 교수(CTO), 신촌 세브란스병원 신동아 교수(CMO)가 뭉쳐 2023년 10월 법인을 설립했다.

포피엠엑스가 만든 핵심 제품은 '페인미터큐(Pain Meter Q)'와 '페인디솔버(Pain D-solver)'다. 페인미터큐는 통증을 여러 방식으로 동시에 검사할 수 있는 기기다. 시중에 있는 통증진단 장비를 활용하면 1시간 정도 걸리는 통증 검사 시간을 10분만에 끝낼 수 있다는 점이 장점이다.

페인 디솔버는 측정된 정보를 AI를 활용해 분석해 통증의 정도와 종류를 보여주는 보조 도구다. 단순히 수치로 통증의 정도를 나타내는 데 그치지 않고 통증의 위험 정도, 어떤 종류의 통증인지 등 상세한 내용을 살필 수 있도록 해준다. 개인 간 편차를 줄일 수 있는 독자 기술도 갖추고 있어 통증 정도의 오차를 줄일 수 있다.

안 대표는 "기존 통증 검사는 환자의 진술에 의존해 정확도에 한계가 있었다"며 "우리는 다원 검사를 통해 과학적 데이터를 확보하고 AI가 1분 안에 진단까지 돕는다"고 말했다.

비즈니스 모델은 기기 판매와 AI 구독 서비스 결합 방식이다. 페인미터큐 기기값은 약 2500만원으로 기존 장비 대비 4분의 1 수준이다. 페인디솔버는 서비스형소프트웨어(SaaS) 형태로 제공된다. 강남의 대형 한의원에도 연구용 제품을 납품했다. 한의원에서는 침술·한방치료 효과를 객관적으로 보여주는 도구로 활용 중이다.

글로벌 진출도 준비하고 있다. 오는 11월 미국 뉴럴 엔지니어링 콘퍼런스에 참가한 뒤 현지 대학과 함께 미국식품의약국(FDA) 인증을 추진한다. 향후에는 소비자용 웰니스 기기로 확장할 계획이다. 스마트폰 부착형 소형 기기를 개발해 가정에서도 혈압계처럼 통증을 관리할 수 있도록 하겠다는 구상이다.

안 대표는 "혈압계처럼 집에서 비치하고 쓸 수 있는 통증 관리 디바이스를 만들 것"이라며 "의료기기에서 검증된 기술을 바탕으로 B2C 시장으로 확장할 수 있을 것"이라고 말했다. 그는 "통증 분야에서 새로운 표준을 만들어 글로벌 시장에서 경쟁력을 인정받겠다"고 덧붙였다.


"이식한 세포 90% 생착"…세포치료제 게임체인저 떴다
포스텍(POSTECH) 교원창업기업 '셀닛'
이중호 대표 "스레드릭스, 치료효율·비용 개선 확신"

줄기세포·면역세포 등 사람의 세포를 활용해 질병을 치료하거나 손상된 조직·장기를 회복시키는 '세포치료제' 시장이 열리고 있다. 세포가 가진 재생 능력이나 면역 조절 능력 등을 활용한 치료제가 기존의 합성의약품이나 항체·백신을 활용하는 바이오의약품보다 효과가 뛰어나다는 평가를 받으면서다.

다만 실험실에서 성과를 낸 상당수 세포치료제들은 임상시험을 통과하는 데 어려움을 겪고 있다. 세포치료제들이 몸에 이식되는 과정에서 주변 조직에 제대로 안착하지 못하고 약 4%만 생착에 성공하기 때문이다. 이론적으로 입증된 생체치료제들의 상용화 성공률이 5%에 그치는 이유다.

포스텍(POSTECH) 교원창업기업 셀닛(CellKnit)은 이같은 문제가 세포치료제를 몸속에 주입하는 과정에서 비롯된다고 보고 새로운 세포이식체 '스레드릭스(threadrix)'를 개발했다. 기존의 젤이나 배양액 상태의 이식체가 아니라 나노섬유에 기반한 이식체다.

이중호 셀닛 대표는 "직경 200~1000nm의 나노섬유들이 번들 형태(5~500μm)로 집합된 구조로, 세포외기질(ECM) 환경을 정밀하게 모사했다"며 "살아있는 세포가 균일하게 부착·생착될 수 있도록 설계했다"고 설명했다.

스레드릭스를 활용하면 치료제의 세포 생착률이 90% 수준으로 높아진다. 흐르는 젤이 아니라 물리적으로 고정된 섬유(실·thread) 형태여서 주변 염증 반응을 줄일 수 있고, 두 가지 이상의 세포치료제를 복합적으로 사용할 수 있는 것도 강점이다. 이 대표는 "이를 통해 세포치료제의 치료 효율을 개선하고, 비용을 절감할 수 있다"고 말했다.

현재 셀닛은 용인세브란스병원, 충남대학교병원 등과 협약(MOU)을 맺고 검증 및 사업화를 진행 중이다. 특히 연골 손상, 골관절염 등 근골격계 질환과 파킨슨병 등 신경계 질환을 중심으로 효과를 검증하고 있다. 최근에는 국내 및 일본 바이오 기업들과도 사업화 관련 논의를 시작한 것으로 전해진다.

이 대표는 "스레드릭스는 단순한 세포 전달체를 넘어, 체내에서 세포가 스스로 성숙·생존할 수 있는 환경을 구현하는 차세대 전달 플랫폼"이라며 "백신 시장의 핵심 플레이어가 백신을 체내로 정확히 전달하는 LNP(지질 나노입자) 기술 기업들인 것처럼, 세포치료제 전달 플랫폼으로 차세대 바이오 시장에서 핵심 플레이어가 되겠다"고 말했다.

'2025 K-딥테크 스타트업 왕중왕전' 결선 10개팀 격돌

한편 K-딥테크 스타트업 왕중왕전은 머니투데이 스타트업 전문 미디어 플랫폼 '유니콘팩토리'가 주관하고, 과학기술정보통신부 후원으로 전국 5곳의 과학기술특성화대학(카이스트·디지스트·유니스트·지스트·포스텍)이 주최하는 대회다. R&D(연구개발) 기술이전·사업화 촉진과 유망 딥테크 스타트업 성장, 지역 혁신성장 생태계 구축을 지원하기 위해 마련된 행사로 올해가 네 번째다.

이번 대회는 5대 과학기술특성화대의 교원·학생창업기업 각 5곳씩, 총 10개팀이 결선에 올랐다. 삼성전자, SK텔레콤, 현대차 등 대기업 오픈이노베이션 담당임원과 L&S벤처캐피탈, 에코프로파트너스, 캡스톤파트너스 등 VC, CVC(기업형 벤처캐피탈), AC(액셀러레이터) 대표가 심사위원으로 참여한다.

결선에 오른 창업팀은 교원창업 부문 △셀리아즈(KAIST) △포피엠엑스(DGIST) △티케이메디컬솔루션(UNIST) △엘브이비(GIST) △셀닛(포스텍), 학생창업 부문 △나노포지에이아이(KAIST) △실리코팜(DGIST) △스트롱라이프(UNIST) △이카루스(GIST) △프린세라바이오(포스텍) 등 총 10곳이다.

교원·학생창업 중 대상 각 1팀은 과학기술정보통신부 장관상과 함께 상금 300만원을 받는다. 대상팀은 △후속 투자유치 연계 △팁스 추천 등 추가지원도 받는다. 우수상, 장려상 각각 2팀에는 시상과 더불어 상금 100만원, 50만원을 지급한다.

[머니투데이 스타트업 미디어 플랫폼 '유니콘팩토리']