[편집자 주] (주)리제론 오달균 박사는 “성장인자(GF)가 인간의 노화를 지연시켜주는 신소재가 될 것”이라고 강조한다. 오 박사는 “쥐에게 성장인자를 투여하는 실험을 했을 때 늙은 쥐가 다시 젊어지는 효과가 있었다. 이같은 연구결괄르 ‘사람에게 적용하면 어떤 효과가 있을까’라는 의문에서 연구를 진행했다”고 말한다. 

실제 오 박사는 사람의 성장인자를 추출할 수 없었기 때문에 사람의 유전자를 편집해 단백질 형태로 만들어낸 뒤 박테리아 배양을 통해 성장인자를 만들어 냈다. 그 결과 가격 효율성을 높인 우수한 효과의 성장인자를 개발해낼 수 있었다. 오달균 박사는 “사람이 성장인자를 발랐을 때 탈모나 주름에 있어서 유효한 효과를 얻을 수 있었다”라며 “제품에 대한 추가적인 연구를 통해 효능 효과를 확장시킬 계획”이라고 전했다. 이렇게 해서 개발된 기능성 화장품 소재가 ‘Clairesome-GF Complex’ 시리즈다. 다음은 리제론의 GF화장품 개발 과정을 정리한 것이다.(CJK 2월호에서 인용)

화장품 분야 최초의 생합성 인체 단백질 성장인자(biosynthetic human protein growth factor, polypeptide /oligopeptide)는 상피세포성장인자 (EGF; epidermal growth factor)로서 1990년대 성형외과 전문의 그레고리 브라운(Gregory L. (Bays) Brown, MD)에 의해 처음 도입됐으며, 그는 그 후 EGF 성분에 기반한 레비브 스킨케어 (RéVive Skincare)를 1997년에 설립했다. EGF를 화장품에 적용하기 위해서는 당시 두 가지 난관을 극복해야 했는데, 그 한 가지는 액상인 화장품제형에서 EGF의 안정성을 유지하는 일이었고, 다른 한 가지는 EGF를 피부 진피층으로 전달하는 일이었다.

당시, 그러나, 넘칠 정도로 많은 수의 선행 연구 결과에 의하면, 혈중단백질인 EGF와 같은 성장인자는 대부분 친수성인데다 액상에서 극히 불안정해 화장품에서 생물학적 활성을 장기간 유지하기 어려울 뿐 아니라, 소분자 화합물인 일반적인 화장품성분에 비해 분자량 또한 지나치게 크기 때문에, 소수성의 치밀한 각질층을 통과할 수 없다는 것이 정설로서 확립돼 있었으므로, 손상되지 않은 정상 피부 조건에서, EGF를 표피의 깊은 층이나 진피층까지 효율적으로 전달해, 어떤 피부 재생에 대한 효과를 기대하는 건 불가능하다고 여겨졌다.

되돌아보며 추측하건데, 브라운을 포함한 연구자들은 EGF와 같은 불안정한 성장인자를 안정화시키면서, 동시에 피부 장벽 문제를 극복하기 위해, 독창적이고 혁신적인 방법으로 문제를 해결했는데, 그 해결책의 실마리를 제공한 것은 EGF의 산성에서의 안정성 유지 성질이었다.

즉 산성이면서 각질 용해 작용을 가진 알파-하이드록시산(alpha-hydroxy acid, AHA)과 지질층 구조를 흩뜨릴 수 있는 계면활성제(surfactant)/투과촉진제(penetration enhancer)의 병용 조합을 활용함으로써, 치밀하게 조직된 소수성 각질층을 제거하거나 느슨하게 만들어, EGF가 생활성을 유지한 채로, 아래 진피층에 위치한 살아 있는 세포에 보다 쉽게 영향을 미칠 수 있도록 하는 방안을 마련했다고 생각된다.

그러나 이렇게 각질층 교란을 야기하는 물질/조건은, 대부분의 화장품용 성장인자의 경우에는 구조적 불안정성과 더불어 생활성 소실의 문제를 유발하거나 과도한 피부 자극을 초래해 피부 부작용을 일으키므로 성장인자의 활성유지, 피부침투 효율향상, 피부장벽의 손상보호라는 삼자간 양립성 문제를 불가피하게 발생시킨다. 

위키피디아에 따르면 성장인자(growth factor)란 세포 성장, 증식, 이동, 회복 및 치유, 그리고 세포 분화를 자극할 수 있는 자연발생적 물질을 의미한다. 더 나아가 성장인자는 인간의 배아 발달과정에서도 핵심적인 역할을 수행한다. 즉, 성장인자는 다양한 세포 단계를 조절하는 데 필수적인 요소이며, 인간 생명 유지 자체에 깊이 관여하는 물질이다.

이러한 인체 단백질 성장인자(human protein growth factor)를 화장품의 활성 성분으로 적용하기 위해서는, ① 노화와 재생을 포함한 세포 발달/변화 과정, 특히 피부 줄기세포 유지 증식 분화 과정에서의 성장인자의 조합적이고 (combinatorial) 결정적인 역할에 대한 이해, ② 화장품 제형을 포함한 용액 상태에서 단백질 성장인자가 지니는 불안정하고 복잡 다양한 변화 특성, ③ 성장인자의 물리적 크기와 화학적 특성으로 인해 각질 장벽을 사실상 통과하기 어렵다는 사실에 기초한 상호호혜적인 해결책을 동시에 찾아야 한다.

결국 문제의 해결을 위해서는 ④성장인자를 어떻게 하면 피부의 살아있는 세포층에 효과적으로 전달할 것인가 하는 약물전달체제의 개발 문제에 도달할 수밖에 없게 된다.

이러한 요소들은 인간 유래 단백질 성장인자가 현재까지 인체에 적용 가능한 궁극적인 화장품 활성 성분 중 하나일 수 있음에도 불구하고, 화장품 개발 및 상용화를 정당화하기 위해 매우 높은 수준의 개념 증명 (POC; proof of concept)을 요구하는 강한 기술적·과학적 압박으로 작용하고 있다.

그럼에도 불구하고, 본 발표는 (일부 사이토카인을 포함한) 인체 단백질 성장인자가 피부를 자유롭게 통과하지 못한다는 특성이야말로, 이들 성장인자가 인류에게 현재까지 알려진 화장품 활성 성분 중에서 가장 안전하고 적합한 후보이자 잠재적으로 가장 우수한 성분임을 뒷받침하는 자격 요건을 오히려 더욱 강화한다는 점을 독자들에게 설득하고자 한다. (계속)