바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 장종원 기자

逆노화성 운동모방 약물·암 오가노이드 연계 면역세포 치료 주목해야..광의학 치료기술 등도 포함

역(逆)노화성 운동모방 약물, 암 오가노이드 연계 면역세포 치료기술 등이 새롭게 주목해야 할 바이오 미래유망기술로 뽑혔다.

한국생명공학연구원 국가생명공학정책연구센터는 29일 바이오 분야의 혁신적 연구성과 분석을 통해 '2019 바이오 미래유망기술'을 선정해 발표했다. 센터는 각종 논문, 전문가 자문 및 설문조사를 통해 보건의료(Red Bio), 기초·생명과학/공통기반(Platform Bio), 농림수축산· 식품(Green Bio), 산업공정/환경·해양(White Bio) 분야별 10대 유망기술을 선정했다.

레드바이오 분야에서는 ‘逆노화성 운동모방 약물(Exercise-mimicking medicine for anti-aging)’, '광의학 치료기술(Photodynamic/Photothermal therapy)', '암 오가노이드 연계 면역세포 치료기술(Canceroid-mediated immune cell therapy)' 등을 주목했다.

逆노화성 운동모방 약물은 실제 운동을 하지 않아도 운동효과를 나타내 근육노쇠 등을 포함한 노인성질환을 예방할 수 있는 약물을 개발하는 기술이다. 센터는 향후 5년이내에 혈액 내 운동효과 인자의 프로파일링이 완료되고 개별 인자의 노인성 질환 억제 효능이 규명될 것으로 내다봤다. 또한 10년 이내에 항노화 약물과 진단키트 등이 개발될 것으로 기대했다.

관련 연구도 현재 진행 중이다. 미국 스탠포드 'Tony-Wyss Coray' 박사팀은 최근 혈액 내 운동효과 인자로 Timp2 단백질을 발굴했다. 이들은 바이오벤처기업 ALKAHEST를 설립해 치매환자를 대상으로 인지기능이 향상되는지 임상시험을 진행하고 있다.

광의학 치료기술은 특정 파장대의 빛과 광민감제(photosensitizer)를 암세포의 내부로 도입시켜 그 빛을 이용하여 암세포를 제거하는 기술이다. 특정 암세포만을 선택적으로 파괴할 수 있어 비교적 고통과 후유증이 없고, 보다 안전하고 효율적인 차세대 암 치료기술이다. 향후 10년 이내에 다양한 암종에서 광의학 치료기술을 이용한 암치료가 진행될 것이라는 설명이다.

2018년 싱가포르 연구그룹에 의해 인체 내 장기 깊숙한 곳에 심을 수 있는 30mg 무게의 무선 빛 전달 장치의 개발했다. Ambicare Health, Axcan Pharma, Biofrontera 등 글로벌 기업을 중심으로 광민감제, 빛 전달장치(레이저 등)의 상용화를 위한 임상시험이 진행중이다.

암 오가노이드 연계 면역세포 치료기술은 암환자 세포 유래 암 오가노이드를 이용하여 환자 맞춤형 면역세포치료제를 생산하고, 이를 항암치료에 활용하는 기술이다. 암 오가노이드는 다양한 암종에 대한 환자 맞춤형 면역 세포치료제 생산으로 항암치료에 기여할 뿐만 아니라 최적의 항암효과를 평가하는 플랫폼으로도 이용 가능하다. 네델란드 암연구소에서는 환자 유래의 암 오가노이드를 활용한 항암면역치료제 개발에 활용하고 있다.

이와 함께 플랫폼 바이오기술로는 'DNA 기록기술/분자레코딩(DNA writer/Molecular recording)', '조직별 면역세포 세포체 지도(Cellomics map of tissue-resident immune cells)', '자기조직화 다세포 구조(Self-organizing multicelluar structures)' 등이 유망기술로 꼽혔다.

DNA 기록기술/분자레코딩은 생물학적·인공적 정보를 살아있는 세포 내에서 처리하고 저장할 수 있도록 DNA를 역동적인 기록 매개체로 활용하는 기술이다. 생물시스템의 분자적인 현상과 정보를 DNA에 기록하고 저장 함으로써 생명현상을 이해하는데 큰 도움이 될 뿐만 아니라 질병치료, 품종개량 등 실용적인 면에서도 활용 가능하다.

조직별 면역세포 세포체 지도는 조직 특이적 면역세포의 종류, 기능 및 상호 관계를 이해하기 위해 세포체의 전체상을 파악하고 시각화하는 기술로 조직별 면역세포의 기능과 발병기전을 연계해 이해하고, 이를 바탕으로 효과적인 면역세포 기반 치료제 개발에 기여할 수 있다.

자기조직화 다세포 구조는 합성유전회로(synthetic genetic circuits)를 설계해 생물의 능력을 모방할 수 있는 맞춤형의 3D 구조(조직)를 제작하는 기술이다. 생물의 능력을 모방할 수 있는 재료 제작이 가능해 맞춤형 생체물질, 조직 및 대체장기 개발이 가능하다.

그린바이오 분야에서는 미토콘드리아 유전체편집을 통한 대사조절기술(Metabolic modification by mitochondrial genome editing)과 식물공장형 그린백신 (Plant-based vaccine production in plant factory)이, 화이트바이오분야에서는 플라스틱 분해 인공미생물(Plastic degrading artificial microorganism), 유전자회로 공정 예측기술(Predictable genetic circuit engineering)이 선정됐다.