바이오인

1. 서론

중국의 바이오산업은 IT 산업과는 다른 양상으로 전개되고 있다. IT 분야에서는 중국이 초기에 주도권을 가지지 못하였다. 이에 따라 중국은 거대한 시장을 배경으로 하여 시장을 내어주는 조건으로 해외 선진기술을 도입하는 전략을 채택하였다. 이 전략의 성공으로 중국이 빠른 시간에 IT 강국으로 성장하였다고 볼 수 있다. 하지만 바이오 분야는 IT와는 사정이 판이하다. 중국은 이미 바이오 강국이 되기 위한 조건들을 보유하고 있다. 바이오는 중국이 전통적으로 강한 분야이다. 풍부한 생물다양성, 비교적 강한 자연과학, 우수한 연구인력과 유리한 임상여건을 보유하고 있다. 그리고 거대한 시장과 IT 산업을 통해 얻은 첨단산업 분야에서의 자신감을 바탕으로 하여 중국은 바이오분야에서 강력한 독자기술개발 전략을 전개하고 있다. 

최근 중국과기부는 “13차 5개년계획 기간(‘16-‘20) 바이오기술혁신 전문프로젝트계획(’17.5)”을 발표하였다. 이 계획을 통해 중국은 바이오의약, 생물화공, 바이오자원, 바이오에너지, 바이오농업, 바이오환경보호 및 바이오안전 등 7대 중점 분야를 지정하였다. 구체적으로는 차세대 유전자조작기술, 뇌과학과 인공지능, 미생물군유전체기술, 나노바이오기술, 바이오영상기술 등 첨단바이오기술의 발전 방향을 제시하였다.

본문에서는 바이오의약 분야를 중심으로 뇌과학, 줄기세포와 재생의학, 정밀의료, 바이오신약, 고성능 의료기기 등 유망 R&D 분야 중심의 정부정책과 주요 연구자원 및 대표적 성과, 그리고 중국의 바이오산업 현황에 대하여 간략하게 소개하고자 한다.

2. 중국의 바이오기술 개발 동향

가. 뇌과학

중국은 많은 인구로 인해 자폐증, 우울증, 알츠하이머 등 뇌질환의 발병율이 높은 편이다. 이에 따라 중국정부는 뇌과학 기초연구플랫폼 구축, 대뇌질환 치료 및 인공지능기술 개발 3대 방향에 초점을 맞추어 “뇌과학 및 뇌모방 연구(Brain Science and Brain-Like Intelligence Technology)” 15년 장기프로젝트를 준비 중에 있다.

최근 과기부의 주도하에 교육부, 과학원, 자연과학기금위원회와 공동수립한 “13차 5개년계획 기간 국가기초연구전문프로젝트(‘17.6)”에서는 “뇌과학 및 뇌모방 연구” 중대과기프로젝트를 추진할 것을 명시하였다. 현재 중국과학원이 2014년부터 중국과학원 상하이생명과학연구원의 주도하에 뇌과학 및 뇌모방 분야의 중대 과학문제해결을 위한 “뇌과학 및 지능기술 우수(卓越)혁신센터” 사업을 본격적으로 추진하고 있다. 동 사업의 공동참여 기관에는 쿤밍동물연구소 등 중국과학원 산하 22개 연구소 외 제3군의대학과 Iflytek(科大訊飛)사 등 대학 및 기업도 있다.

지방정부에서도 차별화된 정책을 펼치고 있다. 예를 들어 상하이시에서 과기위원회 주도로 2015년부터 “상하이 뇌과학 및 뇌모방 인공지능” 중점프로젝트를 추진하였다. 현재 푸단대학이 저장대학, 화중과기대학, 퉁지대학, 상하이교통대학 등 10여개 대학과 중국과학원 연구소와 공동으로 구축한 “뇌과학협동혁신센터”(‘12.9)가 주축이 되어 연구를 수행하고 있다. 베이징시도 과기위원회 주도로 2015년부터「뇌과학 연구」전문프로젝트를 가동하였다. 베이징에는 현재 중국과학원의 생물물리연구소, 자동화연구소, 전산기술연구소 외 칭화대학, 베이징대학, 베이징사범대학 등 뇌과학 우위자원 뿐만 아니라 의학과학원, 세허(協和)병원, 해방군총병원 등 의학자원도 밀집되어 있다.

이와 같은 정부정책에 힘입어 중국은 세계적인 연구성과를 잇달아 배출하였다. 중국과학원 자동화연구소의 장텐즈(張田仔) 교수 연구진이 뇌 부위에 대한 정밀 구분, 뇌 부위의 기능과 해부학 연결 모델을 보유한 “브레인넥톰 지도(Brainnetome Atlas)”를 세계 최초로 발표하여 국제 학술계의 인정을 받았다. 중국과학원 신경과학연구소의 츄즈룽(仇子龍) 교수 연구진이 원숭이에게 자폐증 증상을 인위적으로 발현시키는 실험에 성공하여 자폐증 치료를 위한 동물모델을 구축하였다(’16.1 Nature지 헤드라인 게재). 칭화대학의 스이궁(施一公) 교수 연구진이 알츠하이머를 유발하는 γ-secretase 단백질의 3차원 구조를 세계 최초로 규명 한 후(‘14.7 Nature지 장문 게재), 후속적인 연구를 통해 동 단백질 구조의 해상도를 원자 수준으로 향상시켜 병원성 돌연변이체의 기능을 분석하는데 성공하였다(‘15.8 Nature지 게재).

나. 줄기세포와 재생의학

중국정부는 일찍이 2011년 10월에 과기부 장관을 위원장으로 하고 과학원, 자연과학기금위원회, 교육부, 위생부 등의 고위 관계자로 구성된 “줄기세포연구 국가지도조율위원회”룰 설립하였다. 또한 중국과기부는 12차 5개년계획 기간의 “줄기세포연구 중대과학연구계획”에 이어 13차 5개년계획 기간 국가중점연구개발계획의 일환으로 “줄기세포 및 중개연구” 중점전문프로젝트를 가동하였다. 동 프로젝트는 중앙재정에서 2017년에 총 9억 4,000만 위안을 지원하였고, 2018년도에 총 6억 3,000만 위안의 연구경비를 지원할 예정이다. 중국과학원은 2011년부터 “줄기세포 및 재생의학 연구” 전략적 프로젝트를 추진하였는데, 현재 베이징, 상하이, 광저우와 쿤밍 4곳의 연구센터로 구성된 줄기세포·재생의학 연구네트워크를 형성하고 있다. 국가자연과학기금위원회도 줄기세포 분야의 대형 프로젝트를 지속적으로 지원해 오고 있다.

중국은 선진국에 비해 상대적으로 치료성 복제 및 배아줄기세포 연구 등에 대한 규제가 느슨한 편으로 기초연구 분야에서 성과를 탄탄하게 쌓아올렸다. 또한 중국정부는 2016년에 최초로 줄기세포 임상연구병원 30개를 지정하면서 치료용 줄기세포 임상연구를 본격적으로 허용하였다(2017년 11월에 또 72개 임상연구병원 추가로 지정). 이중 정저우대학 제1부속병원, 중국의학과학원 푸와이(阜外)병원, 상하이 둥팡(東方)병원, 광둥성 중의병원 등에서 파킨슨 및 노인성 황반변성 치료 등의 임상연구를 먼저 가동하였다.

현재 중국 내에서 줄기세포 연구가 가장 활성화된 지역은 베이징, 톈진, 상하이, 선전, 광저우, 충칭 및 창사 등이다. 국가줄기세포공정기술연구센터, 세포제품 국가공정연구센터, 인간배아줄기세포 국가공정연구센터, 화남줄기세포·재생의학연구소를 비롯한 4개의 국가급 줄기세포연구센터가 포진되어 있다. 중국과학원 소속 베이징줄기세포뱅크, 남방줄기세포뱅크(광저우), 중국과학원줄기세포뱅크(상하이), 화동줄기세포뱅크(상하이)도 이곳에 있다. 그밖에 중국과학원 소속 상하이생명과학연구원, 동물연구소, 유전발육연구소, 게놈연구소, 생물물리연구소 외 중국의학과학원, 중산대학, 베이징대학, 상하이교통대학, 저장대학 등의 연구자원을 보유하고 있다.

중국정부의 전폭적이고 지속적인 지원에 힘입어 세계적인 연구성과들이 잇달아 배출되고 있다. 중국과학원 동물연구소의 저우치(周琪) 교수 연구진이 정저우대학 제1부속병원과 공동으로 인간배아줄기세포를 이용한 파킨슨병 치료와 황반변성 치료 분야에서 성과를 배출하였다(‘17.5 Nature지 게재). 중산대학의 류이즈(劉奕志) 교수 연구진이 줄기세포를 이용해 백내장 치료용의 수정체 원위치재생에 성공하였다(‘16.9 Natue지 게재). 중국과학원 유전발육생물학연구소가 바이오소재를 접목한 줄기세포 이식술로 급성 척수손상을 치료하는 임상연구에서 큰 발전을 가져왔다(‘14.12. Biomaterials지 게재). 그밖에 중국과학원 동물연구소가 최초로 안정적인 2배체 형식으로 존재하는 이종 교잡배아 줄기세포를 구축하고, 중산대학이 최초로 줄기세포를 이용해 수정체의 원위치재생을 실현하였다.

다. 정밀의료

중국은 시진핑 주석의 지시에 따라 2015년 2월에 19명의 전문가로 구성된 “국가정밀의료전략전문가위원회”를 설립하고 2030년 말까지 정밀의료 분야에 600억 위안의 연구경비를 투입하는 것으로 결정하였다(중앙재정 200억 위안, 기업 및 지방정부 400억 위안). 2016년 3월에 과기부는 “정밀의료연구” 중점전문프로젝트(‘16-‘20)를 본격적으로 발표하였다. 동 프로젝트는 차세대 임상용 생명체학기술 연구개발, 대규모 군층(환자, 건강인) 연구, 정밀의료 빅데이터 자원통합·저장·공유 플랫폼 구축, 질병 예방·진단·치료 방안의 정밀화 연구, 정밀의료 집적응용시범 시스템 구축 등 5개의 중점 분야에 대한 연구를 지원한다.

현재 중국의 유전자분석 기반은 비교적 성숙되어 산업 발전의 수요를 대체로 충족시킬 수 있는 반면, 데이터 분석과 임상치료 분야에서는 아직 선진국과의 격차가 크다. 유전자 분석의 경우, 글로벌 선두주자업체인 BGI(華大基因)사, Berry Genomics(貝瑞和康)사 등의 활약으로 연평균 20% 이상의 고속 성장률을 유지하고 있지만, 유전자분석에 필요한 분석기와 시제 등은 거의 대부분은 Illumina사 등 해외업체에 의존하고 있다. 데이터 분석의 경우, United Electronics(榮之聯)사 등 전문적인 바이오정보업체들이 일부 시장만 확보하고 있다. 임상 치료의 경우, 종양 정밀진료, 유전질환 진단, 출산전 검진 및 착상전 배아 진단 등 4개 분야의 임상 시범이 아직 초기 단계에 있지만 투자의 집중도가 높아 향후 비교우위를 가질 가능성이 높다. 임상 응용을 허가받은 150여개의 기관 중 3개 분야 이상의 임상 자격을 갖춘 기관은 BGI(華大基因), CapitalBio Medlab(博奧檢驗), XiangYa(湘雅檢驗), Daan Gene(達安基因) 4개 뿐이다.

현재는 “출산전 검진” 분야에 응용범위가 가장 넓지만(응용시범기관 109개), 향후 “종양 진료” 분야에 파급력이 매우 커질 것으로 전망되고 있다. 스촨대학 화시(華西)병원 한 곳에서만 폐암 등 10개 질환을 타깃으로 미국의 정밀의료계획 규모와 맞먹는 100만명급 유전자분석 프로젝트를 가동할 예정이고, 그밖에 칭화대학, 푸단대학, 중국의학과학원 등도 우수한 자체 병원자원을 통합해 위암 및 간암 등 중국 내 발병율이 높은 종양진료 중심의 정밀의료센터를 구축 중이다.

그리고 중국은 유전체 분석기술의 임상 응용 분야에서 일부 혁신적인 성과를 보이고 있다. 국제평화부유보건병원에서 갑상선암 유전인자를 제거한 실험관 아기를 출생시키는데 성공하였고(‘16.2), 선전시 제2인민병원에서 암세포 제어를 위한 유전자편집시스템 조절에 성공하였다(‘16.9).