생명공학정책연구센터 선정 '2019 10대 바이오 미래유망기술'

생명공학정책연구센터 Biotech Policy Research Center(BPRC)(https://www.bioin.or.kr)에서

2019년 1월 '2019 10대 바이오 미래유망기술'을 선정 발표하였다.

세계적인 과학 저널 '사이언스 Science'는 과학과 기술을 파워커플 Power Couple이라 부르면서, 특히 바이오분야에서의 과학과 기술의 상호혁신 에너지를 강조하고 있다.

바이오 미래유망기술을 발굴하는 것은 생명과학 Biology과 바이오테크 Biotechnology의 상호혁신을 유도할 수 있는 혁신기술을 발명한다는 점에서 매우 중요하다.

BPRC는 지난 2015년부터 바이오 미래유망기술 발굴 연구를 추진해오고 있으며, 2017년과 2018년에 이어 2019년 네 번째 연구결과를 발표한 것이다.

 

국내외 저명 단체 및 기관은 해마다 모든 과학기술분야 분야의 미래유망기술 또는 전략기술이란 이름으로 발표하고 있다. 주요 국외기관으로는 세계경제포험(WEF), 메사추세츠공대(MIT), 가트너 Gartner, 맥킨지 McKinsey, 테크캐스트 Techcast 등이고, 국내기관으로는 한국과학기술기획평가원(KISTEP), 한국과학기술정보연구원(KISTI) 등이다.

현재 바이오 미래유망기술의 선정 발표를 하고 있는 국내 연구기관은 한국생명공학연구원(KRIBB) 생명공학정책연구센터(BPRC)다.

바이오 미래유망기술이란 생명현상 연구 즉 생명과학을 기반으로 앞으로 5~10년 이내 기술적 실현이 가능하면서 향후 기술적 및 산업적 파급효과가 높을 것으로 전망되는 기술로 정의할 수 있다.

우리가 자주 듣는 '미래기술'이 '예측활동'이라면 '미래유먕기술'은 '발굴활동'이다.

BPRC는 바이오 미래유망기술 분야를 '제3차 생명공학육성기본계획'(정부관계부처 합동, 2017)의 바이오 분과와 연계하여 플랫폼 바이오 Platform Bio, 레드 바이오 Red Bio, 그린 바이오 Green Bio, 화이트 바이오 White Bio의 4개 분야로 나누어 분야별로 선정하였다.

플랫폼 바이오란 기초생명과학 및 공통기반기술, 레드 바이오란 의약품 등 보건의료, 그린 바이오란 농림수축산·식품 및 바이오농업, 화이트 바이오란 산업공정/환경·해양 및 바이오 소재 등 바이오화학을 말한다.

BPRC가 선정한 '2019 10대 바이오 미래유망기술'은 다음과 같다.

플랫폼 바이오 분야 기술은 DNA 기록기술/분자레코딩, 조직별 면역세포 세포체 지도, 자기조직화 다세포 구조 등 3개, 레드 바이오 분야 기술은 역노화성 운동모방 약물, 광의학 치료기술, 암 오가노이드 연계 면역세포 치료기술 등 3개, 그린 바이오 분야 기술은 미토콘드리아 유전체편집을 통한 대사조절기술, 식물공장형 그린백신 등 2개, 화이트 바이오 분야 기술은 플라스틱 분해 인공미생물, 유전자회로 공정 예측기술 등 2개로서 모두 10개의 바이오 유망미래기술이 선정되었다.

10대 바이오 미래유망기술 하나하나의 내용을 살펴보자.

A. 플랫폼 바이오 Platform Bio

 1. DNA 기록기술/분자레코딩 DNA writer/Molecular recording

  생물학적 및 인공적 정보를 살아 있는 세포 안에서 처리하고 저장할 수 있도록 DNA를 역동적인 기록 매개체로 활용하는 기술이다.

  생물시스템의 분자적 현상과 정보를 DNA에 기록하고 저장함으로써 생명현상을 이해하는데 큰 도움이 될 뿐만 아니라 질병치료, 품종개량 등 실용적인 면에서도 활용이 가능한 기술이다.

 2.조직별 면역세포 세포체 지도 Cellomics map of tissue-resident immune cells

  조직 특이적 면역세포의 종류, 기능 및 상호관계를 이해하기 위해 세포체 cell body의 전체상을 파악하고 시각화하는 기술이다.

  조직별 면역세포의 기능과 발병 기전을 연계하여 이해하고, 이를 바탕으로 효과적인 면역세포 기반 치료제 개발을 기대할 수 있다.

 3. 자기조직화 다세포 구조 Self-organizing multicellular structures

  합성유전회로 synthetic genetic circuits를 설계하여 생물의 능력을 모방할 수 있는 맞춤형 3D 구조(조직)를 제작하는 기술이다.

  생물의 능력을 모방할 수 있는 재료 제작이 가능하여 맞춤형 생체물질, 조직 및 대체장기 개발이 기대된다.

B. 레드 바이오 Red Bio

 4. 역노화성 운동모방 약물 Exercise-mimicking medicine for anti-aging

  실제 운동을 하지 않아도 운동효과를 나타내어 근육노쇠 등 노인성질환을 예방할 수 있는 약물이다.

  건강증진에 가장 효과적인 것으로 증명된 운동의 좋은 효능을 모방하는 약물 개발을 통하여 건강노화와 노화방지에 기여하는 약물 개발 기술이다.

 5. 광의학 치료기술 Photodynamic/Photothermal therapy

  특정 파장대의 빛과 광민감제 photosensitizer를 암세포 내부로 도입시켜 그 빛을 이용하여 암세포를 제거하는 기술이다.

  특정 암세포만을 선택적으로 파괴할 수 있어 비교적 고통과 후유증이 없고, 보다 안전하고 효율적인 차세대 암 치료기술이다.

 6. 암 오가노이드 연계 면역세포 치료기술 Canceroid-mediated immune cell therapy

  암환자 세포에서 유래한 암 오가노이드 cancer organoid를 이용하여 환자 맞춤형 면역세포 치료제를 생산하여 이를 항암치료에 활용하는 기술이다.

  암 오가노이드는 다양한 암종에 대한 환자 맞춤형 면역세포 치료제 생산으로 항암치료에 기여할 뿐만 아니라 최적의 항암효과를 평가하는 플랫폼으로도 이용이 가능하다.

C. 그린 바이오 Green Bio

 7. 미토콘드리아 유전체 편집을 통한 대사조절기술 Metabolic modification by mitochondrial genome editing

  에너지 생산기관인 미토콘드리아 유전체 편집을 통해 식물의 물질대사를 조절하고 생산성을 증대시키는 기술이다.

  급격한 환경 변화에도 식물 대사조절을 통해 지속가능한 작물 재배가 가능하여 안정적인 식량자원 확보에 기여할 수 있다.

 8. 식물공장형 그린백신 Plant-based vaccine production plant factory

  식물공장 생산방식을 적용하여 부작용이 적고 효율적인 식물백신을 대량으로 생산하는 기술이다.

  밀폐형 식물 기반의 생산시스템은 비교적 단기간 내 백신의 대량생산이 가능하여 감염병에 대한 신속한 대응이 가능하다.

D. 화이트 바이오 White Bio

 9. 플라스틱 분해 인공미생물 Plastic degrading artificial microorganism

  합성생물학을 통해 플라스틱 분해능을 보유한 미생물을 상향식 bottom-up 방식으로 개발하는 기술이다.

  플라스틱 분해능이 우수한 미생물 유전체를 디자인-빌드-테스트-런 design-bulid-test-learn 사이클로 합성하여 해양 등에 심각한 환경오염을 일으키는 플라스틱 오염 문제 해결에 기여할 것이다.

 10. 유전자회로 공정 예측기술 Predictable genetic circuit engineering

  빅데이터로 기계학습된 시뮬레이션으로 합성 유전자회로의 최종출력 즉 소재/물질 생산능 등을 예측하는 기술이다.

  예측 가능하면서 엄격한 제어가 가능한 유전자회로 설계로 생물시스템의 불확실성을 줄여 반복실험에 드는 비용과 시간을 절감하여 바이오 기반의 지속가능한 산업으로의 전환을 촉진시킬 수 있다.

※이 글은 생명공학정책연구센터에서 발간한 보고서 '2019 바이오 미래유망기술(BioINsay No.34, 총서 제271권)'(2019. 1.) 내용을 발췌 정리한 것이다.

2019. 9. 11 새샘