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2023 합성생물학 이슈페이퍼

Synbio Monthly Information 2023-1

1. 합성생물학 월간동향 (’23.1월)

01 언론 모니터링

1) 과기정통부, 2023년 바이오 원천기술 개발에 약 5,600억 투자 확정

- 합성생물학 분야에 760억 투입

◉︎ 정부는 올해 첨단 뇌과학, 합성생물학, 마이크로바이옴, 유전체 등 미래 유망한 바이오 원천기술 개발에 5,594억 원을 투자한다고 밝힘

- 핵심산업육성(1,689억 원), 미래유망기술확보(1,225억 원), 국민건강증진(1,394억 원), 연구·활용 생태계 구축(1,285억 원) 등을 사업 축으로 진행

- 더불어, 바이오산업 육성을 위해 신약, 의료기기, 재생의료기술 개발을 지원하고, 국산 신약 개발에 총 571억 원을 투입해 인공지능을 활용한 플랫폼 고도화 및 구축 등 혁신 기술 개발을 위한 지원을 계획

- 의료기기(656억 원)와 재생의료(462억 원)을 투자해 재생의료를 대비하기 위한 줄기세포 데이터(ATLAS)를 사전 구축 예정

◉︎ 합성생물학을 미래유망기술 분야로 꼽아, 관련 분야에 760억 원을 투입하고, 마이크로바이옴을 활용한 난치성 질환과 항암 치료의 원천기술개발에도 56억 원을 투자할 계획

◉︎ 또한, 국민건강 증진을 위해서 감염병과 뇌과학 분야에 1,394억 원을 투자하고 백신 개발에 필요한 기초원천 연구와 생물안전도 3등급(BL3) 시설 확충

◉︎ 바이오 분야에 AI·빅데이터 등 첨단 디지털 기술을 융합해 국가의 성장동력을 만들 수 있도록 관련 연구를 지원할 예정

출처 : 머니투데이, 23.01.03

2) 생명연, 국내 출연연 최초의 바이오파운드리 구축

◉︎ 바이오 분야 신기술로 주목받는 합성생물학은 생명과학에 인공지능과 빅데이터 분석 등의 공학적 기술을 더해 생명체 구성요소를 설계, 제작, 합성하는 기술로,

- 합성생물학 구현에 필수적인 요소가 되는 ‘바이오파운드리’는 바이오산업에 중요한 자동화 시스템을 구축하고 생산 가속화를 가능하게 함

◉︎ 유전자증폭 장비, 시료 분사 장비, DNA 자동추출 장비 등 여러 장비를 통합해 자동화 시스템 구축, 대량 생산까지 도움

◉︎ 바이오파운드리는 바이오산업의 연구개발 속도를 앞당길 수 있는 핵심이지만, 개별 기업이 고가의 장비를 사들여 자동화한 인프라를 갖추기는 어려운 실정

◉︎ 대기업의 경우 자체 바이오파운드리를 운영하기도 하나, 정부 출연연구기관이 바이오파운드리를 구축한 것은 생명연이 최초 사례로,

- 반도체를 만드는 회사와 함께 자동화 실험 장비를 만들기도 하고 기존 실험장비에 머신러닝을 적용하거나 데이터를 저장·처리하는 방법을 개발하고 있다고 밝힘

◉︎ 후발주자인 한국은 향후 구축될 국가 공공 바이오파운드리를 활용하는 데도 전략적 접근이 필요하며,

- 환경오염 물질을 감지할 수 있는 박테리아 개발 등 한국이 강점을 보이는 대사공학, 유전자회로 기술을 합성생물학에 적용해 선도할 수 있는 분야를 찾아야 한다고 강조

출처 : 동아사이언스, 23.01.20

3) 생명연, 항생제 없이 바이오 제조공정 유전자재조합 세포 선별

◉︎ 유전자재조합 기술은 특정 유전자 배열 순서를 바꾸거나 다른 유전자와 조합을 통해 만든 새로운 유전자를 '플라스미드'라는 데옥시리보핵산(DNA) 운반체에 싣고, 이를 적절한 숙주 세포에 넣어 유용한 물질을 대량생산하는 것으로,

- 이 기술은, 최초의 바이오의약품인 인슐린을 대장균으로 만들었고, 바이오 화합물, 효소, 단백질 의약품 등의 다양한 바이오원료를 생산

◉︎ 항생제 선별법을 통해 플라스미드를 선별하지만, 항생제 저항성 돌연변이 발생과 이에 따른 알레르기 반응 유발, 제조 단가 상승 등의 단점을 보유

◉︎ 생명연 이대희 센터장 연구팀은 합성생물학을 기반으로, 항생제 없이 바이오 제조 공정에 사용할 유전자재조합 세포를 고감도로 선별하는 시스템을 개발했다고 밝힘

◉︎ 플라스미드 선별 마커(표지자)로 항생제 내성 유전자가 아닌 160 염기쌍 정도의 리보핵산(RNA)을 사용하기 때문에 DNA 백신 개발에 활용 가능

◉︎ 연구팀은 앞으로 이 기술을 무항생제 바이오 제조 공정에 적용하면 안전성을 높이고 연관 산업에서 다양하게 활용될 수 있을 것이라 기대

출처 : 연합뉴스, 23.01.19

4) 환경을 스스로 인지하여 성장 방향을 바꾸는 인공 물질 시스템 개발

◉︎ 서울대학교 기계공학부 김호영 교수 연구팀에서 버섯의 성장을 모사해 스스로 성장 방향을 바꾸는 인공 물질을 개발

◉︎ 식물과 버섯이 영양분이 풍부한 곳을 탐지해 성장하는 것과 식물의 화분관과 뿌리털의 세포, 곰팡이는 모두 끝 부분에서만 성장이 이루어진다는 특성을 고분자 용액의 ‘비용매 유도 상분리 현상(NIPS)’*과 결합해 적용

* 고분자를 용매에 녹이고 비용매(상온에서 액체인 유기 화합물)에 가라앉힌 뒤 용액의 조성 변화로 고분자를 침전

◉︎ 기존 외부 자극 반응 시스템과는 달리 인지 및 연산 과정을 배제하고 스스로 성장 방향을 바꾸는 것이 가능해 적용 범위가 넓을 것으로 예상

◉︎ 성장 방향 조정을 통해서 물질을 이송하는 관 혹은 회로 연결 전선으로 활용, 물과 섞이는 액체를 유출 없이 수송하는 것도 가능할 것으로 확인

◉︎ 스스로 환경을 탐사하고 물질 이송까지도 가능한 만큼 극한 환경을 탐사하는 로봇으로 활용할 수 있을 것으로 기대

출처 : 동아사이언스, 23.01.04

...................(계속)

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