사진 제공 : 허동은 교수

동물실험 없이 약물 부작용 실험하는 세계적인 과학자 

허동은 펜실베이니아 대학 교수 

미국 정부 주요 기관들로부터 러브콜을 받는 한국인이 있다. 인체 장기를 모사한 ‘장기칩(Organ on a chip)’ 분야의 석학으로 평가받는 미국 펜실베이니아대학의 허동은 교수를 만나보자. 

‘장기칩’ 연구로 미국과 한국 정부로부터 러브콜 쇄도

인체 장기 대신 ‘장기칩’을 이용해 과학 실험을 하는 허동은 교수. 그는 미국 정부 주요 기관들로 러브콜을 받는 것은 물론, 한국 정부 기관에서도 허 교수에게 러브콜을 보내고 있다. 

허 교수가 연구 주도하는 장기칩은 특정 장기를 구성하는 세포를 배양해 칩 위에 올려 실험 등을 통해 실제 장기가 어떻게 반응하는지를 확인할 수 있는 디바이스다. 최근 독성물질이나 약 등 물질을 장기칩에 올려 생리학적인 반응을 볼 수 있어 동물 대상의 실험을 통해 얻은 결과보다 신뢰할 수 있다는 점에서 주목받고 있다. 

허 교수가 처음부터 의학과 생물학에 기여한 건 아니었다. 서울대에서 기계공학을 공부하다 졸업할 시기인 1999~2000년쯤, 의공학이라는 학문이 뜬다는 것을 알게 된 그는 미국으로 훌쩍 유학을 떠났다. 그리고 평소 관심 많던 미세공학을 기반으로 세포를 넣은 칩을 만들어 진단시스템을 개발하는 연구를 진행했다.

세계 최초 허파칩 개발로 주목

허 교수는 지난 2010년 하버드 세계 최초로 '허파칩'(Lung on a chip)을 개발했다. 그 결과 제약회사와 미국 정부기관에서 특히 그를 주목했다. 

사실 장기칩은 지난 1990년대부터 미세공학자들이 진행해온 연구다. 그러나 조직 등 세부차원의 기능이 아닌 전체 장기차원에서의 모사가 가능한 플랫폼 콘셉트는 없었다. 포닥(박사후연구원)을 거치며 복잡한 폐기능을 칩에서 모사할 수 있다고 학계에 보고를 했는데 그 논문이 국제학술지인 사이언스(Science)에 채택되며 관심을 많이 받게 된 것이다. 

5년 내 가시적 성과 나올 것

전세계에서 사용된 실험동물이 연간 1억여마리. 아직까지 사람들의 질병 치료와 신약개발, 화학제품 개발에 필요하다는 주장이 더 많지만 최근 윤리적인 문제와 더불어 과학적으로도 동물실험의 정확성이 떨어진다는 지적도 나오고 있다. 

허 교수는 "비용이 많이 들고 시간도 오래 걸리는데다 사람을 대상으로 실험하면 다른 결과가 나오는 경우가 많은 동물실험 대신 애초에 사람세포를 이용한 '장기칩‘에 투자하고, 이용하는 게 낫지 않을까"라고 말한다. 

이어 "3~4년 전부터는 학계보고를 바탕으로 관련기업도 생기는 상황으로, 대학과 정부기관, 산업계가 협력하다보면 5년 내로 가시적인 성과가 나올 것"이라고 덧붙인다.