thinkpool

 가짜藥, 이게 위조나 범죄라고 생각하지 않아요?

미국 마약단속국(DEA)은 지난 2018년 공개한 한 보고서에서 별개의(distinct) 표식과 색상, 형태 또는 포장을 적용해 처방용 의약품을 제조하더라도 위조의약품의 유통을 차단하는 데는 충분치 못하다며 문제를 제기한 바 있다.

이와 관련, 미국 퍼듀대학 의생물공학대학 연구팀이 의약품 표면에 삼킬 수 있는 보안태그(edible security tag)를 부착해 위조의약품의 제조？유통을 어렵게 할 수 있을 것임을 기대케 하는 연구결과를 공개해 주목되고 있다.

삼킬 수 있는 보안태그가 부착된 의약품을 모방하기 위해서는 위조의약품 제조자가 나안(裸眼)으로는 완전하게 볼 수 없는 복잡한 패턴의 퍼즐을 풀어야 할 것이기 때문이라는 것이다.

퍼듀대학 의생물공학대학의 영 L. 김 부교수 연구팀은 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션’誌에 지난달 게재한 ‘삼킬 수 있고 복제를 방지하는 기능’ 제목의 보고서를 통해 이 같이 밝혔다.

김 교수팀의 연구결과는 위조의약품이 오늘날 글로벌 마켓 의약품 거래량 가운데 최소한 10% 정도를 점유할 정도로 번영하는(thriving) 사업으로 자리매김했음을 상기할 때 매우 주목할 만한 것이다.

미국의 경우만 보더라도 위조의약품이 항암제에서부터 당뇨병 치료제, 발기부전 치료제 등에 이르기까지 다양하게 시장을 잠식하고 있을 것이라는 게 전문가들의 추정이다. 하지만 위조된 마약성 제제로 인해 46개州에서 사망자가 발생했을 정도로 폐해 또한 부각되고 있는 것이 현실이다.

연구팀에 따르면 보안태그가 부착된 의약품은 위조를 방지할 수 있을 뿐 아니라 약국에서 의약품을 판매하기에 앞서 합법적으로 유통되고 있는 의약품인지 여부를 손쉽게 확인할 수 있게 해 주는 장점이 있다는 설명이다.

김 교수는 “개별 태그가 저마다 독특한(unique) 특성을 내포하고 있어 고도의 보안성 확립을 가능케 해 줄 것”이라고 단언했다.

특히 이 태그는 ‘복제방지 기능’(PUFs: physical unclonable functions)이라 불리는 인증기술이 적용되어 개별 캡슐 또는 정제에 부착하면 일종의 ‘전자지문’ 역할을 할 것이라고 김 교수는 강조했다.

원래 PUFs는 정보 및 하드웨어 보안 용도로 개발된 첨단기술의 일종이다.

무엇보다 PUFs는 작동할 때마다 매번 다른 반응을 나타낼 수 있고, 따라서 예측이 불가능한 데다 복제가 매우 어렵다는 장점이 있는 것으로 알려져 있다.

심지어 해당 PUFs의 제조자 측조차 PUFs가 부착된 태그를 다시 만들어 낼 수 없을 정도라는 것이다.

김 교수팀은 비단실 단백질(silk proteins)과 형광 단백질을 유전적으로 융합한 투명박막 형태로 삼킬 수 있는 PUF를 최초로 만들어 냈다.

이 태그는 쉽사리 소화될 수 있는 데다 100% 단백질로 제조되어 타원형 알약 또는 원통형 정제의 일부로 복용될 수 있다는 편리성이 눈에 띈다.

또한 이 태그에는 다양한 발광 다이오드(LED) 빛을 발산해 형광 비단실 미세입자들을 활성화시키고, 이를 통해 매번 다르고 불규칙한 형태(random pattern)를 띄게 된다.

이 때 형광 비단실 미세입자들은 청록색, 녹색, 황색 또는 적색의 형광색상을 발하게 된다.

그러면 다르고 불규칙한 형태의 이미지로부터 디지털 비트(digital bits)가 표현되어 보안키가 만들어진다.

김 교수팀은 약국이나 환자들이 이 보안키를 사용해 개별 의약품의 진품 여부를 확인할 수 있을 것이라고 밝혔다.

현재 김 교수팀은 약국과 소비자들을 위해 이 같은 공정을 스마트폰 애플리케이션에 적용하기 위한 연구를 진행 중이다.

연구팀의 일원으로 포스트 닥터 과정을 밟고 있는 임정우 연구원은 “스마트폰을 사용해 보안태그에 LED 조명을 비추면 형상이 나타나는 원리”라고 설명했다. 따라서 이 애플리케이션을 사용하면 의약품이 진품인지 위조품인지 유무를 확인할 수 있게 된다는 것이다.

이 보안태그는 또한 단순히 의약품의 진위 여부를 확인할 뿐 아니라 용량이나 유통기간 등 한층 더 많은 정보를 포함할 수도 있게 될 것이라고 전망했다.

한가지 과제는 이 보안태그가 단백질이 분해되지 않으면서 최소한 2개월 동안 작동한 것으로 나타남에 따라 의약품 복용을 마칠 때까지 보안태그의 상태가 유지될 수 있도록 하고, 태그가 의약품의 핵심성분이나 역가에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 후속연구가 뒤따라야 할 것이라고 임 연구원은 덧붙였다.

퍼듀대학 측은 이 기술과 관련해 퍼듀기술재단 기술상용화사무국(PRFOTC)을 통해 2건의 특허를 출원했다.