[바이오타임즈] 전자약은 미세전기 신호로 손상된 신경세포를 치료하는 기술로, 이미 해외에서는 많은 회사들이 다양한 제품을 선보였다.

국내에서는 셀리코(대표 김정석)라는 스타트업이 전자약 기술을 활용하여 망막 질환으로 시력을 상실한 환자들이 다시 앞을 볼 수 있는 전자눈을 개발하여 K-헬스케어를 세계 시장에 알리겠다며 도전장을 냈다.

 

전자약 기술, 손상된 시신경세포 치료제에 적용

대표적인 망막질환에는 망막색소변성증(retinitis pigmentosa)과 노인성 황반변성증 (age-related macular degeneration)이 있다.

망막색소변성증은 유전성 질환으로 국내에 약 1만5천명의 환자가 있는 것으로 알려진 희귀 질환이다. 노인성황반변성증은 3대 실명 원인 중 하나로 선진국에서 노인 인구의 실명을 유발하는 후천성 질환으로 알려져 있으며, 최근 우리나라에서도 인구의 급속한 노령화로 인하여 유병률이 증가하는 추세이고, 2025년 국내 누적 환자의 수는 50만 명이 넘을 것으로 추정하고 있다.

망막색소변성증이나 황반변성증을 치료하기 위한 여러 가지 치료법들(유전자 치료, 레이저 치료, 줄기세포, 약물치료)등이 시도되고 있지만, 대부분의 실명환자들은 이미 망막 시세포 층이 손상되어 치료 가능 시기가 지난 경우가 대부분이다.

이러한 시세포의 손상으로 인해 망막에 조사되는 빛 에너지를 전기에너지(membrane potential)로 변환을 할 수 없기에, 대뇌 시각피질(visual cortex)로 어떠한 시각 정보도 보낼 수 없어 환자들이 더이상 사물을 인지하지 못하는 것으로 보고되고 있다.

 

셀리코, 손상된 시세포층에 칩 삽입하여 전자눈 개발 중

스타트업인 셀리코에서는 손상된 시세포층에 초소형화 된 이미지 센서 칩을 삽입하여 빛 에너지를 인지하고 인위적으로 전기에너지를 생성할 수 있는 전자눈 개발에 도전하고 있다. 셀리코는 가천대학교 의용생체공학과 교수로 재직중인 김정석 대표가 2019년 11월에 실험실에서 창업한 회사이다.

김 대표는 박사과정 중에 美 Second Sight 회사와 함께 전자눈 개발 과제에 설계 엔지니어로 참여한 경험이 있고, 이때 상용화를 위한 다양한 기술 노하우들을 축적한 것으로 알려져 있다.

국내에 귀국하여 가천대학교 교수로 재직하면서 2017년 과학기술정보통신부 ‘바이오·의료기술개발 사업’을 통해 국내 전자눈 연구를 본격적으로 시작하였고, 2019년 11월에 회사를 설립하여 전자눈 상용화에 박차를 가하고 있다.

셀리코는 현재 256 픽셀 제품 개발을 완료하였고, 2K 폴라리스 제품 상용화에 집중하고 있다.

Second Sight에서 Argus II를 세계 최초 상용화에 성공하여 전자눈 가능성을 보여줬지만, 2억 원 가까이 되는 제품 가격(단안 기준) 대비 해상도(60픽셀)가 높지 않아 시각장애 환자들에게 큰 호응을 얻지 못했다.

셀리코는 이 단점을 극복하고자 대량생산이 가능한 ASIC(application specific integrated circuit) 설계기술, MEMS(Micro-Electro Mechanical systems) 전극 증착 기술, 증강 현실(Augmented Reality) 기술을 융합하여 2,000 픽셀 전자눈 제품 개발에 집중하고 있다.

망망대해에서 선원들이 북극성을 보며 한 줄기 희망을 가진 것에 착안하여 2,000 픽셀 전자눈 제품 이름 또한 ‘폴라리스(Polaris)’로 정했다.

그 밖에 셀리코는 고효율 무선 전력·데이터 송수신 장치, 안구 내 이식을 위한 소형화 기술, 최적화된 전자눈 제품 디자인에 관련된 지식재산권을 다수 확보하여 독보적인 기술 경쟁력을 갖춘 것으로 평가되고 있다. 이미 개발을 완료한 256 픽셀 전자눈(시력 ~0.02)의 구동 여부를 실험을 통해 확인을 한 상태이다.

셀리코가 개발 중인 폴라리스 전자눈(시력 ~0.2)은 전임상 동물실험, 시제품 고도화 단계, KFDA 품목허가 단계 등을 밟은 다음 2022년 하반기에 제품이 출시될 예정이다.

국산화에 성공하면 외산 제품을 대체하는 효과로 제품 가격이 많이 낮아져 시각 장애 환자들의 부담 또한 낮아질 전망이다.

셀리코는 현재 256 픽셀 시세포 자극 ASIC 칩 개발을 완료 하였고, 2000 픽셀 자극 칩 개발을 진행중에 있다.

전자눈 시장 규모, 2022년 1조 4천억원 예상

Grand View Research는 2022년에 전자눈 글로벌 시장이 1조 4천 억원 정도로 성장할 것으로 예상하고 있고, 전자눈 개발 회사가 증가함에 따라 시장 규모는 더 커질 것으로 전망한다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 망막질환으로 인한 시각장애인 수가 전세계 400만 정도이고, 인구 노령화로 인해 그 수가 점차 증가하고 있다고 한다.

따라서 전세계에서 전자눈 개발에 많은 자금을 투입하고 있는 중이고, 그 결과 여러 나라에 회사들이 경쟁적으로 전자눈 개발에 뛰어 들고 있다.

프랑스 Pixium Vision, 이스라엘에 Nano Retina, 대만에 Iridium Medical Technology, 호주에 Bionic Vision Technologies 회사가 그 경우이다. 하지만, 국내에서는 아직까지 시각장애인에 대한 관심도가 낮아 전자눈 제품에 대한 투자가 활발하지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 투자 환경 속에서 셀리코는 기술보증기금으로부터 기술력을 인정받아 최근 U-Tech Valley 사업에 선정되어 지원을 받았다.

김 대표는 “전자눈 제품 출시가 회사의 최종 목표는 아니다. 전자눈 구현을 위해 사용된 전자약 기술로 다양한 신체적 장애를 극복하여 K-헬스케어의 세계 의료기기 시장 점유율을 높이는 것이 셀리코의 최종 목표”라고 포부를 전했다.

셀리코는 스페인어로 ‘완전한’을 뜻한다고 한다. 회사의 이름처럼 2년 후 시각장애인을 위한 완벽하고 완전한 전자눈 제품이 출시되기를 기대해본다.

[바이오타임즈=강철현 기자] kch@biotimes.co.kr