2023년 10대 바이오미래유망기술

 

국내 생명공학 관련 주요 연구기관 세 곳인 한국생명공학연구원 Korea Research Institute for Bioscience and Biotechnology(KRIBB), 국가생명공학정책연구센터 Biotech Policy Research Center(BPRC), 한국과학기술정보연구원 Korea Institute of Science and Technoolgy Information(KISTI)은 공동으로 매년 초마다 ≪○○○○ 바이오 미래유망기술≫이란 제목의 보고서를 통해 <○○○○년 10대 바이오 미래유망기술>을 선정·발표하고 있다.

 

<2023년 10대 바이오 미래유망기술>은 4개의 기술 분야 즉 기초생명과학 및 공통기반기술 분야인 플랫폼 바이오 Platform Bio, 의약품 및 보건의료 분야인 레드 바이오 Red Biod, 농림수축산·식품 및 바이오농업 분야인 그린 바이오 Green Bio, 산업공정·환경·해양 및 바이오소재 등 바이오화학 분야인 화이트 바이오 White Bio 별로 각각 2~3개의 기술이 포함되었다.

 

'바이오 미래유망기술'이란 생명현상 연구(생명과학)를 기반으로 하여[바이오], 앞으로 5~10년 이내에 기술적 또는 산업적 실현이 가능하며[미래], 기술적 및 산업적 혁신성에 대한 파급효과가 높게 전망되는[유망] 기술을 말한다.

 

네 분야별 미래유망기술 내용은 다음과 같다.

 

A. 플랫폼 바이오(기초·기반 생명과학) 분야

 

1. 생체 내 면역세포 실시간 분석 In situ immune cell live imaging/sequencing

 

○다양한 면역세포의 기능을 실시간으로 관찰하면서 관련 유전자에서 발현되는 단백질을 분석한다.

○복잡한 면역반응과 질환별 면역세포의 다양한 기능을 분석하여 인체 면역 원리를 보다 잘 이해함으로써 효과적인 치료제 개발에 활용한다.

 

2. AI 기반 인공 단백질 설계 AI-based artificial protein design

 

○AI 기술을 활용하여 자연계에는 존재하지 않지만 유용한 기능을 보유한 인공 단백질을 설계한다.

○실험적 접근 방식으로는 불가능했던 단백질을 인공적으로 설계하여 기존 단백질의 단점을 보완하고, 생산과 유통에 있어 획기적인 장점을 가진 인공 단백질을 제공한다.

 

3. 세포 역노화 Cell rejuvenation

 

○세포 재프로그래밍 cell reprogramming 등의 생명공학기술을 통해 세포의 건강을 유지하면서 세포의 재생 능력을 복원시킨다.

○세포 노화에 따라 발생하는 여러 퇴행성 질환을 근본적으로 치료하여 건강수명을 연장시키고 노년의 삶의 질을 향상시킨다.

 

 

B. 레드 바이오(의약품 및 보건의료) 분야

 

4. 개인 맞춤형 암 백신 Personalized cancer vaccines

 

○암 환자별 특이 항원에 대한 자료 분석을 통해 개발된 다양한 형태―DNA, RNA, 펩타이드―의 맞춤형 암 백신을 만든다.

○종양 항원에 대한 방대한 자료를 이용하여 암 백신 라이브러리 library를 구축하고, 이를 이용해 치료용 암 백신 및 예방용 암 백신을 신속하게 개발한다.

 

5. 임상 적용 가능한 유전자편집기술 Clinical grade gene editing

 

○빠르게 진전되고 있는 유전자편집기술을 활용하여 환자 치료 등 임상에 적용하기 위해 고도화시킨다.

○보다 높은 유전자 편집 효율성과 안전성을 기반으로 유전자 돌연변이 등 다양한 희귀 및 난치 질환에 대한 임상적 치료 가능성을 제고한다.

 

6. 비침습적 신경조율기술 Non-invasive neuromodulation

 

○인지 기능 저하 등 뇌기능 문제를 부작용과 거부감 없이 회복시킴으로써 뇌 기능을 향상시키는 새로운 접근방법인 비침습적 신경조율기술을 개발한다.

○약물이 아닌 국소 신경망 자극을 통해 부작용과 거부감이 적고, 개인의 돌봄 접근성을 높임으로써 팬데믹 이후 증가하고 있는 정신건강 문제를 해결할 수 있는 기술이다.

 

 

C. 그린 바이오(농림수축산·식품 및 바이오농업) 분야

 

7. 배양육/대체육 고도화 Advanced cultured meat/alternative meat

 

○기후 변화, 팬데믹 대응을 위해 동물세포 배양, 식물 유래 단백질 등을 통해 친환경, 고기능성 대체육류를 생산한다.

○축산업에 요구되는 자원과 공간, 온실기체 배출을 크게 감축하여 환경을 보호하면서 미래 식량 문제도 해결한다.

 

8. 토양 마이크로바이옴 Biocrusts microbiome

 

○생물지각 내 마이크로바이옴(미생물체)을 파악하고 개발하여 건강한 토양생태계를 유지시킨다.

○탄소, 질소 등의 생지화학적 순환과 토양 내 영양수준을 유지함으로써 토양 안정성 및 동식물 보존 등 건강한 토양 생태계를 유지하고 복원시킨다.

 

 

D. 화이트 바이오(산업공정·환경·해양 및 바이오소재 등 바이오화학) 분야

 

9. 합성생물학 적용 미생물공장 Synthetic microbial factory

 

○합성생물학으로 재설계된 생합성 경로를 갖게 만든 생명공학 미생물을 이용하여 천연물질, 화학합성 대체물질 및 유용단백질을 생산하는 기술이다.

○자연계에 존재하는 미생물에 비해 목표물질 생산 효율이 높고 여러 종류의 대사반응들이 조합되어 있어 복잡한 물질도 생산 가능하기 때문에 바이오 제조 역량이 크게 향상된다.

 

10. 미세플라스틱에 대한 건강 및 생체 영향 평가 Microplastics biomonitoring

 

○미세플라스틱이 생체에 미치는 영향을 모니터링하고, 장기별 독성 및 유해성 검증을 통해 건강에 미치는 영향을 평가한다.

○환경 유해인자로 심각성이 새롭게 대두되고 있는 미세플라스틱의 체내 유입량과 잠재적인 악영향에 대한 평가를 통해 환경 및 건강 관리방안을 마련한다.

 

※출처: 한국생명공학연구원·국가생명공학정책연구센터·한국과학기술정보연구원 총서 318권, '2023 바이오 미래유망기술', 2023. 2.

 

2023. 3. 27 새샘