의약품 혁신을 선도하는 합성생물학 연구, 한국의 도약!

제약 분야 합성생물학 연구에 대한 정부의 지원

한국 정부는 최근 합성생물학, 특히 제약 분야 연구에 대한 광범위한 지원 계획을 발표했습니다. 이러한 움직임은 의약품 생산을 혁신하고 이 분야에서 한국의 기술 역량을 발전시키는 것을 목표로 합니다. 정부는 2030년까지 합성생물학을 활용한 바이오 기반 소재 개발을 글로벌 최고 기술 수준 대비 90% 수준으로 끌어올린다는 목표를 세우고 있습니다.

과학기술정보통신부는 지난해 12월 발표한 ‘합성생물학 국가 육성전략’의 후속 조치로 ‘합성생물학 핵심기술 개발-보급 전략’을 공개했다. 이 전략의 일환으로 정부는 의료 혁신, 오염 제어, 고부가가치 소재 생산 등 다양한 분야에 합성생물학을 적용할 9개 선도 프로젝트를 추진할 계획입니다.

합성생물학은 설계 과정을 통해 DNA, 단백질, 인공세포 등 생물학적 시스템을 공학적으로 설계하고 생산하는 학문입니다. 전통적인 유전학 연구와 달리 합성 생물학은 단순히 게놈을 읽는 것을 넘어 과학자들이 새로운 생물학적 시스템을 직접 조작하고 창조할 수 있습니다. 특히 2021년에는 미국의 J. 크레이그 벤터 연구소(J. Craig Venter Institute)가 세포 분열이 가능한 단일 세포 유기체 ‘JCVI-syn3A’를 설계 및 합성하는 데 성공해 저명한 과학 저널 ‘셀’에 게재되기도 했습니다.

의약품 생산과 바이오매스 생성 속도를 크게 높일 수 있는 합성생물학의 잠재력은 널리 인정받고 있습니다. 실제로 미중 경제안보검토위원회의 2021년 연례 보고서에 따르면 합성생물학은 미래에 거의 모든 물리적 상품을 생산할 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 합니다. 이에 따라 전 세계 각국은 생명공학, 에너지, 화학 등의 산업에 합성생물학을 적용하기 위한 정책과 전략 개발에 박차를 가하고 있습니다.

한국 정부의 9대 선도 프로젝트에는 몇 가지 주목할 만한 이니셔티브가 있습니다. 그 중 하나는 전 세계적으로 수요가 높은 항체의약품 생산 플랫폼 개발입니다. 다양한 기능을 가진 항체를 생산할 수 있는 동물 세포를 설계함으로써 항체 생산 효율을 최대 10배까지 향상시킬 수 있습니다. 또한, 유전자 편집 미생물을 활용해 온실가스를 고부가가치 물질로 전환하고, 유전자 설계를 통해 광합성 효율을 50%까지 높이는 기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다.

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과학기술정보통신부와 산업통상자원부는 합성생물학 발전을 지원하기 위해 핵심 기반시설인 바이오파운드리 구축을 적극 추진하고 있다. 자동화와 고속 생산이 특징인 이 시설은 합성생물학 연구 개발의 플랫폼 역할을 하게 될 것입니다. 국내 대기업인 CJ제일제당은 이미 국내에 대규모 바이오 파운드리 시설을 구축한 바 있습니다.

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이 분야 전문가들은 중요한 연구 플랫폼으로서 공공 바이오파운드리의 설립이 시급하다고 강조합니다. 제약업계의 의약품위탁생산(CMO)과 같은 고품질 시설을 갖추고 시장에 진입하는 국가와 기업이 상당한 우위를 점할 수 있다는 주장이다. 이에 따라 한국 정부는 2023년부터 2028년까지 5년간 약 2,978억 원을 투입해 바이오파운드리 건립을 위한 타당성 조사를 진행 중입니다. 이 연구 결과는 내년 1월에 발표될 예정입니다.

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제약 분야 합성생물학 연구에 대한 정부의 지원은 의약품 생산과 바이오 기반 소재 개발에 획기적인 변화를 가져올 것으로 기대됩니다. 한국은 합성생물학의 힘을 활용하여 이 분야의 글로벌 리더가 되어 혁신을 주도하고 의료 및 기타 관련 산업의 발전에 기여하고자 합니다.

제약 분야 합성생물학 연구에 대한 정부 지원의 발전과 시사점

제약 분야 합성생물학 연구에 대한 한국 정부의 광범위한 지원은 산업과 국가 전반에 걸쳐 다양한 측면에서 상당한 영향을 미칠 것으로 기대됩니다. 이러한 효과에는 의약품 생산의 발전, 혁신적인 치료법 개발, 경제 성장 및 국제 경쟁력 등이 포함됩니다.

제약 생산의 발전

합성 생물학 연구에 대한 정부 지원의 주요 효과 중 하나는 의약품 생산의 발전입니다. 과학자들은 합성 생물학의 힘을 활용하여 생물학적 시스템을 설계하고 엔지니어링하여 의약품을 보다 효율적이고 빠른 속도로 생산할 수 있습니다. 이는 필수 의약품에 대한 접근성 향상, 의약품 품질 개선, 생산 비용 절감으로 이어질 수 있습니다.

정부의 주요 프로젝트의 일환으로 다양한 기능을 가진 항체를 생산할 수 있는 동물 세포를 설계하는 능력은 항체 생산의 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이러한 혁신은 항체 기반 치료법 개발에 혁명을 일으켜 암, 자가면역질환, 전염병 등 다양한 질병에 대한 보다 효과적인 치료법으로 이어질 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다

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혁신적 치료법 개발

정부의 지원으로 촉진된 합성생물학의 발전은 혁신적인 치료법 개발의 토대를 마련할 수 있습니다. 과학자들은 생물학적 시스템을 조작하고 엔지니어링함으로써 이전에는 상상할 수 없었던 새로운 치료법과 중재를 개발할 수 있습니다.

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예를 들어, 합성 생물학을 통해 유전자를 편집하고 미생물을 조작하는 능력은 개인 맞춤형 의학의 가능성을 열어줍니다. 유전자 편집을 통해 특정 질병을 표적으로 삼고 개별 환자에게 맞는 치료법을 맞춤화할 수 있어 보다 정확하고 효과적인 치료법을 개발할 수 있습니다. 이는 의학 분야에 혁명을 일으키고 환자 치료 결과를 개선할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

경제 성장과 일자리 창출

정부가 제약 분야에서 합성생물학 연구에 집중하는 것은 경제 성장과 일자리 창출을 촉진할 수 있습니다. 한국이 합성생물학 분야의 리더가 되면 투자를 유치하고 생명공학 및 제약 산업의 성장을 촉진할 수 있습니다

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정부 인프라 계획의 일환인 바이오파운드리 시설의 설립은 학계, 연구기관, 민간 부문 간의 협업 기회를 창출할 것입니다. 이러한 협업은 신기술 개발, 연구 결과의 상용화, 생명공학 분야의 고숙련 일자리 창출로 이어질 수 있습니다

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국제 경쟁력 강화

합성생물학 연구개발에 대한 투자를 통해 한국은 제약 분야의 국제 경쟁력을 강화하고자 합니다. 한국이 기술 발전을 이루고 합성생물학 분야의 리더가 되면 전 세계의 관심과 협력을 이끌어낼 수 있을 것입니다

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국제적 파트너십과 협업은 지식 교류, 공동 연구 프로젝트, 자원과 전문 지식의 공유로 이어질 수 있습니다. 이를 통해 합성생물학의 발전을 더욱 가속화하고 한국이 혁신적인 제약 연구개발의 글로벌 허브로 자리매김할 수 있습니다.

윤리적 고려사항 및 규제 프레임워크

합성생물학의 발전은 엄청난 잠재력을 제공하는 반면, 윤리적 고려사항과 강력한 규제 프레임워크의 필요성을 제기합니다. 정부는 합성생물학 연구와 응용이 윤리적 기준을 준수하고 안전을 우선시하도록 해야 합니다.

바이오보안, 잠재적 오용 및 의도하지 않은 결과와 관련된 우려를 해결하기 위해서는 제약 분야에서 합성생물학의 사용을 규율하는 지침과 규정을 수립하는 것이 중요합니다. 잘 정의된 규제 프레임워크는 명확성을 제공하고 합성 생물학의 발전에 대한 대중의 신뢰를 심어줄 것입니다.

제약 분야의 합성생물학 연구에 대한 정부의 지원은 산업을 혁신하고 의료 결과를 개선하며 경제 성장을 견인할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 한국은 합성생물학의 힘을 활용하여 제약 혁신의 글로벌 리더가 되어 전 세계 의료 발전에 기여할 준비가 되어 있습니다.