생명공학정책연구센터 선정 '2020 10대 바이오 미래유망기술'

2020년 2월 생명공학정책연구센터 Biotech Policy Research Center(BPRC)(https://www.bioin.or.kr)는 '2020 10대 바이오 미래유망기술'을 선정 발표하였다.

 

미래유망기술이란 앞으로 5~10년 이내에 기술적 또는 산업적 실현이 가능하고 기술적 혁신성 및 산업적 혁신성에 대한 파급효과가 높게 예측되는 기술로 BPRC는 정의하고 있으며, 이런 미래유망기술을 발굴하여 발표한 것이다.

 

예년처럼 분야를 플랫폼 바이오 Platform Bio, 레드 바이오 Red Bio, 그린 바이오 Green Bio, 화이트 바이오 White Bio의 4개 분야로 나누었다. 분야별로 2배수씩 모두 20개의 미래유망 후보기술을 대상으로, 

1차 일반인 대상 설문조사와 2차 후보기술 선정에 참여한 전문가 대상 설문조사를 거쳐서 최종 10대 바이오

미래유망기술을 선정 발표하였다.

 

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 '2020 10대 바이오 유망기술'은 다음과 같이 플랫폼 바이오 3개, 레드바이오 3개, 그린 바이오 2개, 화이트 바이오 2개 등이다.

 

2020년 10대 바이오미래유망기술은 다음 그림과 같다.

 

 

A. 플랫폼 바이오 미래유망기술

 1. 프라임 에디팅 Prime editing

      

 

   ○ 살아있는 세포 안에서 특정 유전자를 고효율로 첨가, 삭제, 치환하는 기술

   ○ 기존 유전자편집 효율을 크게 향상시키고 베이스 에디팅(Base editing)이 가지는 염기치환과 교정범위

    한계를 극복하여 생명현상 연구뿐만 아니라 질병치료 및 품종개량 등에 활용 가능

 

 2. Cryo-EM 생체분자 구조분석기술 High-resolution cryo-EM bio-imaging

      

 

   ○ 기술의 한계로 분석이 어려웠던 거대 단백질 복합체, 막단백질 등을 초저온-전자현미경(cryo-EM)을 

    통해 고해상도 3차원 입체 구조를 분석하는 기술

   ○ 생명 조절의 핵심적인 거대 단백질 복합체 및 막단백질 등의 분석을 통해 새로운 생명 현상과 질환

    원인 규명 및 신약 개발을 촉진

 

 3. 공간 오믹스 기반 단일세포 분석기술 Single Cell spatial reconstruction

 

      

 

   ○ 생체 기관이나 조직내 개별세포의 위치 정보를 유지한 상태에서 오믹스 omics 데이터를 확보하여

    3차원적인 공간 정보를 파악하는 기술

   ○ 장기나 기관 내 개별세포의 위치에 따른 특성과 세포간 상호작용을 이해하고 질환을 유발하는 

    세포의 3차원 위치를 파악하여 정밀한 진단 및 치료 표적 발굴이 가능

 

B. 레드 바이오 미래유망기술

 4. 조직내 노화세포 제거 기술 Senolytics(노화세포제거제)

      

 

   ○ 조직 노화 및 기능 이상을 유발하는 노화세포를 선택적으로 제거하여 조직 항상성을 유지하고 질병을 

    치료하는 기술

   ○ 조직내 노화세포만을 선택적으로 사멸시킴으로써 조직 노화를 억제할 수 있을 뿐만아니라 노화 관련

    다양한 질병 치료에도 활용 가능

 

 5. 디지털 치료제 Digital therapeutics

 

      

 

   ○ 기존 먹는 알약이나 주사제가 아닌 디지털기술(소프트웨어)를 기반으로 질병 예방, 관리 및 치료하는 

    신개념 의약품

   ○ 의악품과 IT의 융합을 통해 표적 부위에 약물을 정확하게 전달하거나 질병의 상태, 환자의 복약 여부

    등을 실시간으로 모니터링함으로써 질병의 진단 및 치료 효과를 제고

 

 6. 실시간 액체생검 Real-time liquid biopsies

 

      

 

   ○ 혈액, 소변 등에 존재하는 핵산 조각들을 분석하여 실시간 질병의 진행을 추적하는 기술

   ○ 환자에게 고통을 주지 않는 비침습적 방법으로 환자 시료를 쉽게 얻을 수 있으며, 질병 발생 및 

    진행 과정을 예측하여 추적 관찰이 가능. 특히 암 분야의 개인 맟춤 치료에 사용 가능.

 

C. 그린 바이오 미래유망기술

 7. 엽록체 바이오공장 Chloroplast biofactory for high-level production of biomolecules

   

 

   ○ 식물세포 소기관인 엽록체를 이용하여 유용한 외래 단백질 등을 대량 생산하는 기술

   ○ 식물 엽록체가 생산한 바이오물질은 독소가 적으면서 많은 양을 생산하고 저장할 수 있어 대량생산 가능

 

 8. 식물 종간 장벽 제거기술 Removing interspecific incompatibilty for cross-species 

    hybridization

     

 

   ○ 식물 생식기관에서 종간 장벽 역할을 하는 단백질의 재설계와 도입을 통해 교배가 어려운 두 종간의 

    교배 효율을 향상시키는 기술

   ○ 전통 육종방식의 품종개발 과정에서 큰 어려움 중 하나인 종간 장벽을 제거함으로써 교배가 어려운 

    우수품종 간의 교배를 통해 우수형질의 식물 개발

 

D. 화이트 바이오 미래유망기술

 9. 바이오파운드리 Biofoundry

     

   ○ 로봇과 AI 기술을 융합한 바이오 첨단기술로서 DNA 조립에서부터 세포 개량까지의 복잡한 과정을 

    빠른 순환공정으로 구현하는 기술

   ○ 느리고 복잡한 생물 실험과정을 빠르고 정밀한 로봇과 IT 기반기술로 극복하고, 수집된 빅데이터의 

    AI 분석을 통해 바이오 제조 공정의 생산효율 향상

 

 10. 무세포 합성생물학 Cell-free synthetic biology

      

 

   ○ 생명활동에 필요한 최소요소(DNA, 단백질 등)로 구성된 무세포 환경에서 유용한 기능을 수행하는 

    생명 시스템을 제작하는 기술

   ○ 복잡한 세포 활동 제어의 어려움을 극복하고, 기존의 자연 세포에서 구현되지 않은 합성경로를 통해

    신규 화학소재 등을 제조

 

※이 글은 생명공학정책연구센터에서 발간한 '2020 바이오 미래유망기술'(2020. 2)에서 발췌한 것이다.

 

2020. 2. 15 새샘