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우주 제약 산업은 이제 실험 단계를 넘어 산업의 가능성을 엿보는 첫발을 뗐다. 비슷한 일은 의학 연구에서도 일어나고 있다. 원래 ‘우주 의학’은 인류의 우주 진출과 거의 동시에 시작됐다. 우주에 진출하기 위해선 우주라는 극한 환경에서 신체가 어떤 변화를 겪는지 알아야 했기 때문이다.

최근에는 우주 의학이 ‘우주의 환경을 이용해 지구에서의 인류 건강 문제를 해결하는 의학 연구’로 그 의미가 확장되고 있다. 우주에서 의학 연구를 진행하는 이유도 우주 제약과 비슷하다. 미세중력, 우주 방사선 등 우주 환경의 특성을 의학 연구에 이용하기 위해서다. 

어떤 연구가 있는지 간략히 알아보자. 

▲NASA

케이트 루빈스 미국항공우주국(NASA) 우주비행사가 국 제우주정거장(ISS)의 미세중력 환경에서 유도만능줄기 세포를 분화시켜 만든 심근세포를 배양 중이다.

우주 공간에서는 다양한 세포 연구가 이뤄진다. 대표적인 것이 줄기세포다. 줄기세포는 의학 연구의 ‘만능열쇠’로 꼽히는 중요한 연구 재료다. 여러 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 줄기세포는 분화가 일어날 때 중력의 영향을 받는다. 지상보다 중력의 영향이 적은 우주에서는 의도치 않은 타이밍에 멋대로 분화하는 세포를 줄일 수 있다. 앞으로 우주에서 줄기세포를 대량으로 배양할 수 있다면 연구는 물론 의료적 활용에도 큰 도움이 될 수 있다.

▲NASA

ISS에서 생체조직 제조시설(BFF)을 이용해 만든 인간 무릎 반월판 연골.

미세중력 환경은 세포는 물론, 3차원(3D) 장기나 오가노이드 같은 더 큰 조직을 배양하거나 만드는 데도 도움이 된다. 특히 바이오프린팅 기술이 유용하게 쓰일 전망이다.

바이오프린팅은 3D 바이오프린터로 장기나 생체 조직을 인쇄하는 기술이다. 지상에서는 장기를 바이오프린터로 인쇄하면 중력 때문에 모양이 뭉개진다. 지방 조직으로 둘러싸 모양을 잡아주는 방법이 있지만, 그런 경우 조직 배양 과정에서 문제가 생길 수 있다.

2023년 9월, 미국의 항공우주 기업 레드와이어는 ISS에서 자사의 생체조직 제조시설(BFF)을 이용해 인간 무릎의 반월판 연골을 만드는 데 성공했다. 우주 바이오프린팅이 실제로 가능하다는 것을 보여준 사건이었다.

▲NASA

람다비전에서 만든 망막 임플란트. 사진에서 보이는 작은 보라색 점이 임플란트다.

우주에서 장기를 생산하려는 여러 기업 중 눈에 띄는 곳은 미국의 ‘람다비전’이다. 람다비전은 빛에 반응하는 로돕신 단백질을 약 200층 정도 깔아 망막에 이식할 수 있는 임플란트를 만드는 실험 중이다. 제작에 성공한다면 전 세계적으로 약 150만 명이 앓고 있는 유전 질환인 망막색소변성증 환자에게 빛을 되찾아 줄 수 있다. 이미 ISS에서 8번의 임무를 통해 10개의 실험용 망막 임플란트를 만들었다. 2024년 1월 29일부터는 제조 공정을 개선하기 위한 새 임무를 시작한 상태다.